WO2022089915A2 - Wind turbine foundation structure - Google Patents

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WO2022089915A2
WO2022089915A2 PCT/EP2021/077843 EP2021077843W WO2022089915A2 WO 2022089915 A2 WO2022089915 A2 WO 2022089915A2 EP 2021077843 W EP2021077843 W EP 2021077843W WO 2022089915 A2 WO2022089915 A2 WO 2022089915A2
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structural element
hollow structural
cable
transition piece
wind turbine
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PCT/EP2021/077843
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Daniel Bartminn
Artur CZARNECKI
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Rwe Renewables Gmbh
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    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/728Onshore wind turbines

Definitions

  • Wind power plants within the meaning of the subject can be wind turbines, transformer stations, substations, substations or the like.
  • Wind turbines are usually founded on hollow structural elements.
  • the hollow structural elements are founded in the ground with an anchoring depth of between 5 m and 50 m.
  • the hollow structural elements preferably have a length of more than 45m, in particular between 50m and 100m.
  • the hollow structure elements are founded in such a way that they have an anchoring depth of between 5m and 50m and protrude from the water surface by between 10m and 30m.
  • the hollow structural elements are usually used at water depths between 10m and 50m. However, water depths of up to 150m can also be implemented.
  • the hollow structural elements have diameters between 4m and 18m, but preferably up to 12m.
  • hollow structural members are formed as steel cylinders that are driven into the seabed by ramming or vibrating.
  • the use of steel as the material for the hollow structural elements results in high costs due to their production and their high dead weight.
  • the connection with so-called "transition pieces" on the top using grout connections or screw connections is necessary.
  • Transition pieces with grout connections or slip-joint connections are used in the hollow structural elements used for the foundation.
  • the electricity produced with the help of the wind turbine is fed via an electrical cable to a substation and from there into the electrical energy supply network.
  • the cables are either passed through the outside of the tower Ground out or inside the tower, therefore inside the transition pieces and / or the hollow structure element.
  • transition piece transition piece
  • the cable routed inside the hollow structural element may be routed to the outside where the hollow structural element and the transition piece intersect in the longitudinal direction.
  • the transition piece and the hollow structural element are connected to one another using the so-called slip-joint method or the grout method.
  • the two piles intersect and there is an area of overlap. It may be necessary, for example, to lead the cable out of the pole in the area of such an overlap if the cable is to be led out of the pole near the ground, in particular near the bottom of the lake.
  • the object of the object was therefore to provide a foundation structure in which a cable can be led out of the foundation structure near the ground. This object is achieved by a foundation structure according to claim 1.
  • the foundation structure in question has a hollow structural element which extends in the longitudinal direction and is formed in the longitudinal direction by a peripheral wall.
  • the wall has two distal ends, each bounded by end faces.
  • a first face may be a top face and a second face may be a bottom face.
  • the top and bottom can be defined by the position of the hollow structural element in the final installed state. In the installed state, the lower end face is founded in the ground, and the upper end face protrudes from the ground.
  • the wall can be formed from a mineral building material.
  • the associated transition piece is attached to the hollow structural element, in particular being plugged on, plugged in or plugged over.
  • the transition piece may include at least one ship landing facility with a ladder.
  • the transition piece can have an outside diameter that is congruent with the inside diameter of the wall of the hollow structure element.
  • a pole or cylinder element can be inserted into the hollow structural element.
  • An annular gap between the inner lateral surface of the hollow structure element and the outer lateral surface of the transition piece can be ensured by webs, spacers or the like. Concrete or mortar can be filled into this annular gap so that a permanent connection is formed between the hollow structural element and the transition piece.
  • the transition piece is connected to the hollow structural element using a grout connection or the slip-joint method. In this case, the transition piece is inserted into the hollow structure element with an overlap area and a transition area protrudes from the hollow structure element at the end.
  • the transition piece is preferably monolithic, tubular and extends in a longitudinal direction. In the installed state, this longitudinal direction is preferably collinear with the longitudinal direction of the hollow structural element.
  • the transition piece has a peripheral wall, with a cable bushing breaking through the wall being arranged in the overlapping area.
  • the cable suspended inside the foundation structure can be routed through the wall of the transition piece through this cable bushing.
  • the wall of the hollow structural element also has a cable bushing.
  • the cable bushings are openings breaking through the respective wall.
  • a cable bushing can be understood to mean one or a plurality of holes which are approximately adapted to the outer diameter of the cable to be passed through.
  • the transition piece is inserted into the hollow structural element that a
  • Cable bushings is essentially the same, so that when plugged in the Cable bushings overlap each other, that is, in a projection parallel to the radius of the piles, they are at least partially on top of each other.
  • a cable is routed from the interior of the transition piece through the first and second cable bushings.
  • the wind turbine is assembled, not only is the foundation structure assembled, but also the tower including the turbine and wind wheel. From the generator, which is located in the nacelle, the cable runs through the tower, the transition piece and the hollow structural element to the cable bushings, where it is routed out of them .
  • the cable is exposed to increased stress from currents, especially in offshore installations, so that the free cable length outside the foundation structure until the cable lies on the ground should be limited. On the other hand, the cable must not be led out of the structure too close to the seabed, otherwise the minimum bending radii for transferring the cable from the horizontal to the predominantly vertical cannot be observed.
  • the cable bushing of the hollow structural element in the installed state is between 1.0 m and 5 m, preferably between 1.5 m and 3.5 m, above the seabed. This also applies in particular after the scour protection has been introduced around the foundation structure.
  • the seabed is defined here as the vertical plane, which is specified in the planning documents as the water depth below the reference plane LAT (lowest astronomical tide - lowest water level).
  • a seal lying against the lateral surfaces be arranged circumferentially in an annular space between the inner lateral surface of the hollow structural element and the outer lateral surface of the transition piece.
  • the seal should ensure that grout material does not pass through the cable glands to the outside as well as to the inside. This ensures the seal.
  • the seal is preferably arranged circumferentially, in particular completely circumferentially, in the annular space.
  • the seal preferably runs in a plane perpendicular to the longitudinal extent of the hollow structural element.
  • a seal In the case of a grout connection, grout material is introduced into the annular space after the transition piece has been inserted into the hollow structural element. In order to prevent the grout material penetrating from above from reaching the cable bushings, it is proposed that the seal be arranged in the longitudinal direction of the hollow structural element above the cable bushing. In order to possibly prevent liquid from penetrating from the outside into the annular space via the cable bushings, a seal can be arranged below the cable bushing in the direction of the hollow structural element.
  • Sealing of the cable bushings can be achieved not only by a seal surrounding the annular space, but also by a seal arranged around the cable bushings according to one exemplary embodiment.
  • a seal running around the cable bushing in a closed ring is provided in the annular space between the inner shell surface of the hollow structural element and the outer shell surface of the transition piece at a radial distance from the cable bushings.
  • the seal is arranged around the cable bushings in such a way that it is at a radial distance from both circumferential outer edges of both cable bushings.
  • the seal is annular, in particular circular or elliptical, placed around the cable bushings.
  • Such a seal also prevents grout material, which is introduced into the annular space, from reaching the cable bushings and from being able to exit outwards or inwards there.
  • the annulus is often relatively narrow, especially when a slip-joint connection is made rather than a grout connection.
  • the annular gap is relatively small and only a small tolerance is allowed when inserting the transition piece into the hollow structural element.
  • the seal be expandable.
  • the seal is shaped in such a way that its volume can be increased after the assembly of the hollow structural element and transition piece.
  • the seal can be inflated, either pneumatically or hydraulically, by loading it with a filler material. Inside the seal, a volume can be reserved as a cavity. After assembly, this volume can be filled with the filling material under pressure, so that the seal closes the annular gap between the hollow structural element and the transition piece in the area of the cable bushings.
  • the seal may include swellable (eg, clayey) material that swells upon contact with water.
  • the center point of the cable entry point of the hollow structural element is offset in the longitudinal direction of the hollow structural element relative to the center point of the cable entry point of the transition piece.
  • the distance between the centers of the cable entries is preferably smaller than an opening radius of at least one of the cable entries.
  • the cable entry point of the transition piece is in the longitudinal direction above the cable entry point of the hollow structural element if the transition piece is inserted into the hollow structural element. If the transition piece is on the outside in the overlapping area, the center point of the cable entry opening is below the center point of the cable entry opening of the hollow structural element.
  • the cable routed from the top of the tower to the cable entries runs in a radius from inside the tower to outside the tower. As a result, the cable not only runs out of the tower radially to the central axis of the tower, but also extends in the longitudinal direction. This is taken into account by the offset cable bushings.
  • an upper edge of the cable bushing of the transition piece is arranged above a lower edge of the cable bushing of the hollow structural element.
  • Such an offset can be at least 0.25 m, preferably 0.5 m.
  • the offset is not so great that the cable bushings no longer overlap. There is always a clearance through both cable bushings.
  • the annular space between the hollow structural element and the transition piece is at least partially grouted.
  • an upper edge of the grout connection is below at least a lower edge of one of the cable bushings in the longitudinal direction of the hollow structural element.
  • the grout connection is made in such a way that it is completely below the cable bushings in the overlap area. Possibly .
  • another grout connection is to be provided above the top edges of the higher of the two cable entry openings. In this case, surrounding grout seals are to be provided at the height of the cable entry.
  • the cable bushings are overlapping, possibly concentric, at least the vertical axes of the cable bushings can lie in one plane.
  • an insertion aid can be provided, for example.
  • An insertion aid can thus be provided on a front upper edge of the hollow structure element. This insertion aid can protrude radially inwards and can be arranged on the inner lateral surface of the hollow structural element. Alternatively or cumulatively, the insertion aid can also protrude beyond the end face and thus create a
  • the receiving funnel form the transition piece.
  • the insertion aid can open in the form of a groove or a funnel away from the front edge of the hollow structural element in a funnel-shaped manner in order to enable the insertion aid of the transition piece to be threaded into it. The same can also apply to the insertion aid of the transition piece.
  • This insertion aid can protrude radially outwards.
  • the insertion aid of the transition piece can be arranged on the lower front edge and/or the outer lateral surface of the transition piece. This insertion aid can also point in a funnel shape away from the lower front edge of the transition piece.
  • an insertion aid can extend in the longitudinal direction on the transition piece at a distance from the outer wall.
  • the distance from the outer wall of the insertion aid can be such that the insertion aid can be slipped over the hollow structural element.
  • An insertion aid pointing radially outwards can then be provided on the hollow structural element, so that the insertion aids do not impede the threading process as such, in particular the insertion of the transition piece into the hollow structural element.
  • the insertion aids can be arranged at a distance from the annular space on the outer lateral surfaces of both the transition piece and the hollow structural element.
  • the insertion aids have the effect that a relative orientation of the azimuth angle of the hollow structural element and the transition element is defined.
  • the azimuth angles can be specified by an angular position about the longitudinal axis of the hollow structural element and the transition piece.
  • the insertion aids have projections and/or recesses which project radially inward and/or radially outward and which engage in one another.
  • a wedge-shaped structural element can be arranged on the floor at a radial distance from the hollow structural element. This wedge-shaped structural element is only arranged in a limited angular section around the hollow structural element, unlike the scour protection, which is poured completely around the hollow structural element.
  • the structural element is in particular formed from a mineral building material, as is described here.
  • the construction element can take up the freely hanging cable in the manner of a ramp and lead it to the ground. Wedge-shaped means that the structural element for the cable forms a ramp that tapers in the radial direction away from the hollow structural element.
  • the construction element is independently inventive and can be provided in combination with the other features described here. In particular, it can
  • Construction element can also be used to realize a cable bushing in only the transition piece outside the overlapping area. In this case, the free cable length is higher than with a cable bushing in the overlapping area, but this can be reduced by the construction element.
  • a recess running in the radial direction can be arranged on a surface of the structural element for receiving the cable.
  • the radial direction relates to the hollow structure element and points radially away from there.
  • the cable, which is led out of one or both tubes can be inserted into the recess and thus be guided to the ground in a defined guide.
  • a radially inward-pointing stop be formed on the inner lateral surface of the wall in an end region of the hollow structural element.
  • the stop can be formed by several "ledges" formed at angular distances from one another.
  • the stop can be formed in particular by projections pointing radially towards the inside.
  • the stop can be partially or completely circumferential.
  • the stop serves as a stop for the transition piece, which is inserted into the Hollow structural element is used.
  • a suitable axial arrangement of the stop ensures an annular gap between the inner lateral surface of the hollow structural element and the outer lateral surface of the transition piece, into which concrete or grout can be filled in order to form a grout connection.
  • the ledges are on the outer Lateral surface to be arranged protruding radially outwards if the transition piece is slipped over the hollow structural element.
  • the plug-in connection is designed as a slip joint.
  • the hollow structural element preferably has an embedded depth of at least 7 m. This can be sufficient to base the hollow structural element sufficiently in the ground. Tie lengths between 7m and 20m are preferred.
  • the hollow structure element be produced monolithically over at least 50% of the longitudinal extent. It is also proposed that the hollow structural element is produced monolithically in the region of its lower end up to at least 5 m above the seabed/ground floor. The monolithic part of the hollow structural element is at least partially founded in the ground.
  • the hollow structural element can have a longitudinal extent in which the
  • the monolithic end of the hollow structure element is preferably mechanically prestressed.
  • the compressive force generated by prestressing in the concrete is such that the tensile forces occurring when ramming and/or vibrating a monolithic pile of the same mass and dimensions are compensated by at least 70%, in particular at least 85%.
  • the prestress is preferably that prestressing force which is determined as the net prestressing force after deducting the relaxation of the prestressing steel and/or creep and shrinkage losses in the concrete and friction losses.
  • the compressive force generated by prestressing in the concrete is such that the compressive force generated by prestressing during operation and/or under maximum load in a monolithic pile of the same mass and dimensions is compensated (overpressed) by at least 45%, in particular at least 65%.
  • the hollow structural element be hollow-cylindrical.
  • the structural integrity is increased by the cylindrical shape, so that the hollow structural element can absorb higher bending moments.
  • the building material contains cement, at least in part.
  • the building material is concrete, which is a mixture of cement, gravel, sand and water and has hardened after pouring.
  • the water-cement ratio (w/c) of the building material is ⁇ 0.45, in particular ⁇ 0.35 or ⁇ 0.3.
  • the moments and shearing forces occurring in wind turbines are adequately absorbed by the hollow structural element in particular when the building material has a strength class of at least C40/50, preferably C70/85, in particular C100/115 according to EN 206 and EN1992.
  • a sufficient long-term stability of the foundation structure over the service life of the wind turbine, in particular in the case of permanent penetration by water, is achieved in particular in that the building material has a pore content (air pores) of less than 5%, preferably less than 3%, in particular less than 2%.
  • the total porosity measured with mercury pressure porosity should be P 28d ⁇ 12% by volume after 28 days and P 90d ⁇ 10% by volume after 90 days .
  • Sufficient load-bearing capacity of the hollow structural element is achieved in particular if the building material has a cement content of at least 350 kg/m 3 , preferably more than 450 kg/m 3 , in particular more than 650 kg/m 3 .
  • the building material has a porosity of P 28d ⁇ 12% by volume in a mercury pressure porosimetric measurement.
  • P 28d is a measurement over 28 days.
  • the porosity is preferably also less than 10% by volume.
  • the porosity is preferably ⁇ 10% by volume, in particular ⁇ 8% by volume.
  • the wall is mechanically prestressed. Cracks are suppressed by the prestressing and the surfaces are thus kept largely free of tensile stress, which is particularly advantageous in the case of fluctuating torque loads.
  • the prestressing force is preferably 5%, in particular more than 15%, greater than the compressive strength of the wall.
  • the prestressing force is preferably applied in the longitudinal direction
  • the building material be reinforced with metal.
  • the metallic reinforcement is in particular a steel reinforcement.
  • the reinforcement can be provided by fibers or reinforcing bars. Fiber reinforcement can also be achieved with carbon fibre, glass fiber or metal fibre.
  • the reinforcement can be such that at 90% of the measuring points, preferably at 98% of the measuring points, it has at least more than 26 mm, preferably at least more than 40 mm, of concrete cover.
  • the building material can be reinforced with ferritic stainless steel reinforcement.
  • the reinforcement cannot exceed a chromium content of 18M%.
  • the reinforcement can contain molybdenum components.
  • the building material can be reinforced with austenitic stainless reinforcing steel.
  • the reinforcement can have at least 5% by mass, in particular between 5% by mass and 14% by mass, nickel and/or between 12% by mass and 22% by mass, in particular 15% by mass and 20% by mass, of chromium.
  • the building material can be reinforced with ferritic-austenitic stainless reinforcing steel.
  • the reinforcement can have at least 18 M%, in particular between 15 M%-20 M% chromium and 2 M%-8 M% nickel and optionally molybdenum.
  • the upper end face be reinforced with metal, in particular that a metallic reinforcement protrudes from the upper end face. Over the top will do that
  • the density of the reinforcement in an end region of the hollow structural element is greater on its upper and/or lower end face than in a central region of the hollow structural element.
  • the mechanical load on the end faces is higher than in a central area, especially during the foundation.
  • the foundation tool in particular a ramming tool or a vibration tool, acts on the top face.
  • the hollow structural element is rammed into the ground on the underside end face and the underside end face has to displace the ground.
  • the reinforcement is larger on these two end faces, ie the density of the reinforcement is increased compared to a central area.
  • an apron pointing radially outwards can be formed on the outer lateral surface of the wall in an end region of the hollow structural element.
  • the skirt can be partially or fully wraparound. In particular, the skirt is spaced apart from the upper face in the axial direction.
  • the building material is sealed, in particular with a sealing foil.
  • a sealing film can be, for example, an aluminum butyl sealing film.
  • a boat landing platform can be provided on the transition piece, in particular as an at least partially encircling platform pointing radially outwards. This platform is attached to the transition piece.
  • the platform is protected by so-called fender Pipes protected from impacts by ships docking
  • the fender pipes are attached to the transition piece at a radial distance from the latter, in particular welded. Together with the transition piece, the fender tubes span an area within which the landing platform is at least partially arranged.
  • the fender tubes are in a radial condition to the outer surface of the transition piece. It is proposed that this radial distance is greater than the radial distance of the outer wall of the hollow structural element from the outer wall of the transition piece.
  • the fender tubes run on the outside of the hollow structural element.
  • the fender tubes are arranged in an overlapping area, extending beyond the hollow structural element in the direction of the ground.
  • a cable lowered from the tower can be routed out of the tower above the fender tubes and routed in the fender tubes to the bottom outlet. At the lower outlet of the fender tubes, the cable can then be laid freely hanging or routed on the floor.
  • ladder stiles on the landing platform can be used as grout lines.
  • Such ladder stiles are hollow tubes which are arranged on the landing platform.
  • the distance between the ladder rails and the transition piece is less than the distance between the fender tubes.
  • the ladder rails can be guided up to the joint between the hollow structural element and the transition piece.
  • the grout material can be fed into the annular gap between the hollow structural element and the transition piece via the ladder rails.
  • the ladder rails can be provided with funnels on the top, for example, in order to be able to fill in the grout material particularly easily.
  • FIG. 1 shows a wind turbine with a wind turbine foundation structure
  • Figure 3 is a view of overlapping cable entries
  • 6a shows a wind turbine with a cable led out
  • 6b shows a cable on a construction element
  • Fig. 8a, b Examples of insertion aids.
  • Fig. 1 shows a wind turbine 2, which is founded offshore. All statements made here apply to offshore foundation structures as well as to onshore foundation structures.
  • the wind turbine 2 is founded in a seabed 6 via a wind turbine foundation structure.
  • a hollow structural element 4 is founded in the seabed with an embedded length 4a.
  • the hollow structural member 4 is connected to a transition piece 10, for example via a grout connection or a slip-joint connection, which is conventionally known.
  • the transition piece 10 protrudes above the water surface 8.
  • a wind turbine 12 is arranged here by way of example on the transition piece 10, but a substation, a transformer station or the like can also be provided. In order to establish the hollow structural element 4 , it is rammed or vibrated into the seabed 6
  • the transition piece 10 is inserted into the hollow structural element 4 with an overlapping region 10b.
  • the transition piece 10 protrudes from the hollow structure element 4 with a transition area 10a.
  • the hollow structure element 4 is formed in particular as a monopile.
  • the hollow structure element 4 has a wall 4c.
  • the wall 4c is formed in particular from concrete
  • the transition piece 10 is also designed as a hollow structural element and its wall 10c is preferably made of steel.
  • a connection between the hollow structure element 4 and the transition piece 10 takes place in the so-called grout joint or slip joint.
  • Hollow structure elements 4, 10 must not be rotated in relation to one another.
  • the grout material must not leak out of the cable bushings.
  • Suitable measures such as insertion aids, alignment aids or the like can align the hollow structural elements 4, 10 with one another.
  • the cable bushings are aligned so that they overlap with one another, as shown in FIG. 3 .
  • the transition piece 10 is inserted into the hollow structural element 4 .
  • this is mounted in the hollow structural element 4 on stops 18 pointing inwards.
  • the hollow structural element 4 is aligned with the transition piece 10 in such a way that the cable bushings 20a, 20b overlap.
  • the cable bushing 20a on the transition piece 10 breaks through the wall 10c.
  • the cable bushing 20b on the hollow structural element 4 breaks through the wall 4c.
  • the cable bushing 20a on the transition piece 10 can be offset in the longitudinal direction with respect to the cable bushing 20b of the hollow structural element 4 .
  • offset is preferably smaller than a radius of at least one of
  • Cable bushings 20a, b in any case smaller than the diameter of the smallest of the cable bushings 20a, b.
  • the cable bushings 20a, b are aligned with one another in their angular position relative to the longitudinal axis of the hollow structural element 4 and the transition piece 10 .
  • the cable 16 can be passed through the cable bushings 20a, b.
  • FIG. 4a Such a cable bushing is shown in FIG. 4a.
  • the transition piece 10 is inserted into the hollow structural element 4 and lies on the stops 18 which point radially inward.
  • the cable 16 is guided within the transition piece 10 into the overlapping area 10b.
  • the cable bushings 20a, b are aligned with one another, so that the cable 16 can be passed through the two walls 4c, 10c.
  • the annular space 14 is filled with filling material 22 in the case of a grout connection.
  • the filling material 22 is introduced into the annular space 14 after the transition piece 10 has been inserted into the hollow structural element 4 .
  • a circumferential seal 24 is proposed.
  • the seal 24 is arranged circumferentially in the annular space 14 and seals the annular space 14 vertically.
  • FIG. 4b Another cable bushing is shown in FIG. 4b.
  • the hollow structural element 4 is inserted into the transition piece 10 and lies on the stops 18, which point radially outwards.
  • the transition piece 10 is mounted on the bottom on the hollow structural element 4 on stops 18 pointing radially outwards. That Hollow structural element 4 is aligned with the transition piece 10 so that the
  • Cable bushings 20a, 20b overlap each other.
  • the cable bushing 20a on the transition piece 10 breaks through the wall 10c.
  • the cable bushing 20b on the hollow structural element 4 breaks through the wall 4c.
  • the cable bushing 20a on the transition piece 10 can be offset in the longitudinal direction with respect to the cable bushing 20b of the hollow structural element 4 . However, unlike in FIG. 4a, this offset is such that the cable bushing 20b lies below the cable bushing 20a.
  • the annular space 14 is filled with filling material 22 in the case of a grout connection.
  • the filling material 22 is introduced into the annular space 14 after the hollow structural element 4 has been inserted into the transition piece 10 .
  • a seal 24 is provided in the annular space 14 radially surrounding the cable bushing 20a, 20b.
  • the seal 24 thus does not run horizontally around the annular space 14, but instead runs radially around the cable bushings 20a, b.
  • Such a seal 22 also prevents filling material 22 from penetrating into the cable bushing 20a, b.
  • FIG. 6a A further possibility of protecting the cable from damage is shown in FIG. 6a. It can be seen here that the hollow structure element 4 is provided with a scour protection 26 on the seabed 6 . The scour protection 26 is placed around the hollow structural element 4 all the way around on the sea floor 6 . The cable 16 is in the manner shown through the cable bushing 20a, b from the wind turbine 2 led out. A wedge-shaped construction element 28 is proposed in order to prevent the free length of cable outside the wind turbine 2 from becoming too long and thus the cable 16 being subjected to excessive mechanical stress due to currents.
  • the structural element 28 is only arranged in an angular section around the wind turbine 2, unlike the scour protection 26, which is completely circumferential.
  • the structural element 28 is such that it has a lower construction height radially to the wind turbine 2 with an increasing radius. As a result of this wedge shape, the cable 16 can be picked up away from the seabed 6 at a greater height and guided to the seabed 6 in a mechanically stabilized manner.
  • FIG. 6b shows a schematic plan view of a structural element 28.
  • the scour protection 26 is all around the hollow structural element 4.
  • the structural element 28 is provided in only a limited angular section around the hollow structural element 4.
  • FIG. A groove 28a can be provided on the surface of the construction element 28 facing away from the seabed 6 .
  • the groove 28a can also be referred to as a recess or the like.
  • the cable 16 can be inserted into this groove 28a so that it is fixed on the structural element 28 and cannot be pushed down from the structural element 28 in particular by sea currents.
  • the construction element 28 with all its features can be independently inventive and freely combined with all the features described here.
  • a boat landing platform 30 can be arranged on the transition piece 10 .
  • the boat landing platform 30 is above the water surface 8.
  • a ladder 32 and fender tubes 34 are arranged on the boat landing platform 30.
  • the ladder 32 can be attached directly to the platform 30 be attached.
  • Rails 32a can be provided as tubes on the ladder.
  • the spar 32a can have a funnel-shaped opening 32b on one side. This funnel-shaped opening can be formed to receive filling material 22 . Filling material 22 can be guided through the spar 32a as far as the annular gap 14 .
  • the spar 32a can be shaped in such a way that its lower opening 32c is shaped into the annular gap 14 or towards the annular gap 14 .
  • filling material 22 can be filled into annular gap 14 via spar 32a in order to form a grout connection.
  • the cable 16 can also be routed within the fender tube 34.
  • the fender tube 34 is preferably attached directly to the transition piece 10 .
  • the fender tube can be guided from the boat landing platform to below the water surface 8.
  • the fender tube 34 can be arranged at a distance 34a from the transition piece 10, this distance 34a being greater than the difference in the radius between the hollow structural element 4 and the transition piece 10.
  • a projection 40 pointing radially outwards is provided on the bottom side of the transition piece 10 .
  • An alignment aid 42 is provided on a front edge 4d of the hollow structure element 4 .
  • the alignment aid 42 can be shaped in such a way that it tapers away from the front edge 4d.
  • the alignment aid can also have a groove into which the projection 40 can engage, as can be seen in the middle image.
  • a receptacle 44 can be arranged on the inner lateral surface of the hollow structural element 4 , pointing radially inwards.
  • the Projection 40 lie. This ensures an angular alignment between the hollow structure element 4 and the transition piece 10 .
  • FIG. 8b the receptacle 44 and the projection 42 are formed in accordance with FIG. 8a. These serve to align the transition piece 10 and the hollow structure element 4 at the correct angle.
  • the insertion aid is formed on an outer lateral surface of the transition piece 10 .
  • a rod-shaped element 50 can extend in the longitudinal direction of the transition piece 10 towards the bottom of the transition piece 10 at a radial distance from the outer lateral surface of the transition piece 10 .
  • a receptacle 52 can be provided on the hollow structure element 4 on the front edge 4d.
  • the receptacle 52 can extend from the front edge 4d in the longitudinal direction of the hollow structural element 4 and have a groove or opening. In this groove or opening, the rod-shaped element 50 can engage during insertion, so that the transition piece 10 in the.
  • the receptacle 52 can be a sleeve or a tube, for example, which accommodates the rod-shaped element 50 .
  • the receptacle 52 can have a radially widening opening in order to facilitate insertion of the rod-shaped element 50 .
  • the radial position between the transition piece 10 and the hollow structural element 4 is defined by the receptacle 52.
  • these two elements can be aligned with one another and, in particular, their longitudinal axes can be aligned with one another, in particular aligned essentially collinearly with one another.

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Abstract

The invention relates to a wind turbine foundation structure comprising: a hollow structural element having a peripheral wall that extends in the longitudinal direction, wherein a first cable feedthrough is arranged in and penetrates the wall; a transition piece having an overlap region that projects into the hollow structural element; a transition region that projects out of the hollow structural element on the front side; and a peripheral wall that extends in the longitudinal direction, wherein a second cable feedthrough penetrating the wall is arranged in the overlap region of the wall, characterised in that the first and the second cable feedthroughs, when the hollow structural element and the transition piece are in the installed state, abut one another at least partially in an overlapping manner.

Description

Windkraftanlagengründungsstruktur Wind Turbine Foundation Structure
Der Gegenstand betrifft eine Windkraftanlagengründungsstruktur. Windkraftanlagen im Sinne des Gegenstandes können Windturbinen, Transformatorstationen, Substations, Umspannstationen oder dergleichen sein. The subject relates to a wind turbine foundation structure. Wind power plants within the meaning of the subject can be wind turbines, transformer stations, substations, substations or the like.
Windkraftanlagen werden in der Regel auf Hohlstrukturelementen gegründet. Die Hohlstrukturelemente werden dabei mit einer Einbindetiefe zwischen 5 m bis 50m in den Erdboden gegründet. Die Hohlstrukturelemente haben bevorzugt eine Länge von mehr als 45m insbesondere zwischen 50m und 100m. In Offshore-Anlagen werden die Hohlstrukturelemente so gegründet, dass diese Einbindetiefen zwischen 5m und 50m haben und zwischen 10m und 30m aus der Wasseroberfläche herausragen. Die Hohlstrukturelemente kommen dabei bei Wassertiefen meist zwischen 10m und 50m zum Einsatz. Es sind aber auch Wassertiefen von bis zu 150m umsetzbar. Wind turbines are usually founded on hollow structural elements. The hollow structural elements are founded in the ground with an anchoring depth of between 5 m and 50 m. The hollow structural elements preferably have a length of more than 45m, in particular between 50m and 100m. In offshore installations, the hollow structure elements are founded in such a way that they have an anchoring depth of between 5m and 50m and protrude from the water surface by between 10m and 30m. The hollow structural elements are usually used at water depths between 10m and 50m. However, water depths of up to 150m can also be implemented.
Die Hohlstrukturelemente haben Durchmesser zwischen 4m und 18m, bevorzugt jedoch bis zu 12m. Herkömmlicherweise werden Hohlstrukturelemente als Stahlzylinder gebildet, die mittels Rammen oder Vibrieren in den Meeresboden getrieben werden. Die Verwendung von Stahl als Material für die Hohlstrukturelemente resultiert in hohen Kosten aufgrund ihrer Herstellung sowie ihres hohen Eigengewicht Darüber hinaus ist die Verbindung mit sogenannten „Transition Pieces" an der Oberseite mittels Grout-Verbindungen oder Schraubverbindungen notwendig. The hollow structural elements have diameters between 4m and 18m, but preferably up to 12m. Traditionally, hollow structural members are formed as steel cylinders that are driven into the seabed by ramming or vibrating. The use of steel as the material for the hollow structural elements results in high costs due to their production and their high dead weight. In addition, the connection with so-called "transition pieces" on the top using grout connections or screw connections is necessary.
In die für die Gründung genutzten Hohlstrukturelemente werden Übergangsstücke (Transition Pieces) mit Grout-Verbindung oder Slip-Joint-Verbindung eingesetzt. Der mit Hilfe der Windturbine produzierte -Strom wird über ein elektrisches Kabel zu einer Umspannstation und von dort in das elektrische Energieversorgungsnetz gespeist. Die Kabel werden entweder außen am Turm durch sogenan Boden geführt oder im Inneren des Turms, mithin im Inneren des Transition Pieces und/oder des Hohlstrukturelementes. Transition pieces with grout connections or slip-joint connections are used in the hollow structural elements used for the foundation. The electricity produced with the help of the wind turbine is fed via an electrical cable to a substation and from there into the electrical energy supply network. The cables are either passed through the outside of the tower Ground out or inside the tower, therefore inside the transition pieces and / or the hollow structure element.
Es ist aber ggf. gewünscht, die Länge und damit das Gewicht der Hohlstrukturelemente, insbesondere solche aus Beton, zu verringern, so dass diese bei gleicher Einbindetiefe nicht mehr aus der Wasseroberfläche heraus ragen. Dann aber kommt es dazu, dass das Transition Piece (Übergangsstück) unterhalb der Wasseroberfläche an das Hohlstrukturelement angebunden ist und ein Überlappbereich unterhalb der Wasseroberfläche ist. However, it may be desirable to reduce the length and thus the weight of the hollow structural elements, in particular those made of concrete, so that they no longer protrude from the water surface with the same anchoring depth. But then it happens that the transition piece (transition piece) is connected to the hollow structural element below the water surface and there is an overlapping area below the water surface.
Aufgrund installationstechnischer Vorgaben kann es notwendig sein, dass das im Inneren des Hohlstrukturelements geführte Kabel dort nach außen geführt wird, wo sich das Hohlstrukturelement und das Übergangsstück in Längsrichtung überschneiden. In diesem Bereich sind Übergangsstück und Hohlstrukturelement (wojaei beide nachfolgend auch teilweise synonym als Pfahl bezeichnet werden) im sogenannten Slip-Joint-Verfahren oder im Grout-Verfahren miteinander verbunden. Die beiden Pfähle ragen ineinander und es gibt einen Überlappungsbereich. Eine Notwendigkeit, das Kabel aus dem Pfahl im Bereich einer solchen Überlappung heraus zu führen, kann beispielsweise dann bestehen, wenn die Kabel in Bodennähe, insbesondere Seebodennähe, aus dem Pfahl herausgeführt werden sollen. Es kann vorkommen, dass der aus dem Hohlstrukturelement herausragende Teil des Transition Pieces zu weit vom Boden entfernt ist und das Kabel, wäre es aus dem Transition Piece herausgeführt, eine zu große Strecke frei hängt, bis es den Boden erreicht. Andererseits kann die Überlappungslänge zwischen Transition Piece undHohlstrukturelement derart sein, dass der Bereich des Hohlstrukturelements unterhalb des Überlappungsbereiches zu nah am Boden oder bereits innerhalb des Bodens eingebunden ist und daher das Kabel dort ebenfalls nicht herausgeführt werden kann. Somit kann es notwendig sein, dass Kabel im Überlappungsbereich aus dem Pfahl herauszuführen. Dem Gegenstand lag somit die Aufgabe zugrunde, eine Gründungsstruktur zur Verfügung zu stellen, bei welchem in Bodennähe ein Kabel aus der Gründungsstruktur herausgeführt werden kann. Diese Aufgabe wird durch eine Gründungsstruktur nach Anspruch 1 gelöst. Due to technical installation specifications, it may be necessary for the cable routed inside the hollow structural element to be routed to the outside where the hollow structural element and the transition piece intersect in the longitudinal direction. In this area, the transition piece and the hollow structural element (both of which are sometimes referred to synonymously below as a pile) are connected to one another using the so-called slip-joint method or the grout method. The two piles intersect and there is an area of overlap. It may be necessary, for example, to lead the cable out of the pole in the area of such an overlap if the cable is to be led out of the pole near the ground, in particular near the bottom of the lake. It can happen that the part of the transition piece protruding from the hollow structural element is too far from the ground and the cable, if it were routed out of the transition piece, hangs too far freely before it reaches the ground. On the other hand, the length of the overlap between the transition piece and the hollow structural element can be such that the area of the hollow structural element below the overlapping area is too close to the floor or is already integrated within the floor and the cable can therefore also not be routed out there. It may therefore be necessary to lead the cable out of the post in the overlapping area. The object of the object was therefore to provide a foundation structure in which a cable can be led out of the foundation structure near the ground. This object is achieved by a foundation structure according to claim 1.
Die gegenständliche Gründungsstruktur weist ein Hohlstrukturelement auf, welches sich in Längsrichtung erstreckt und in Längsrichtung durch eine umlaufende Wandung gebildet ist. Die Wandung hat zwei distale Enden, die jeweils durch Stirnflächen begrenzt sind. Eine erste Stirnfläche kann eine oberseitige Stirnfläche sein und eine zweite Stirnfläche kann eine unterseitige Stirnfläche sein. Ober- und Unterseite können durch die Position des Hohlstrukturelements im finalen Einbauzustand definiert sein. Dabei ist im Einbauzustand die untere Stirnfläche im Boden gegründet, die obere Stirnfläche ragt aus dem Boden heraus. The foundation structure in question has a hollow structural element which extends in the longitudinal direction and is formed in the longitudinal direction by a peripheral wall. The wall has two distal ends, each bounded by end faces. A first face may be a top face and a second face may be a bottom face. The top and bottom can be defined by the position of the hollow structural element in the final installed state. In the installed state, the lower end face is founded in the ground, and the upper end face protrudes from the ground.
Die Wandung kann aus einem mineralischen Baustoff gebildet sein. The wall can be formed from a mineral building material.
An dem Hohlstrukturelement ist das zugehörige Übergangsstück (Transition Piece) angebracht, insbesondere aufgesteckt, eingesteckt oder übergesteckt sein. Das Transition Piece kann mindestens eine Schiffsanlandungseinrichtung mit Leiter aufweisen. The associated transition piece is attached to the hollow structural element, in particular being plugged on, plugged in or plugged over. The transition piece may include at least one ship landing facility with a ladder.
Das Transition Piece kann einen Außendurchmesser aufweisen, der zu dem Innendurchmesser der Wandung des Hohlstrukturelements kongruenten ist. Ein solche Pfahl oder ein solches Zylinderelement kann in das Hohlstrukturelement eingesetzt werden. Ein Ringspalt zwischen der inneren Mantelfläche des Hohlstrukturelements und der äußeren Mantelfläche des Transition Piece kann durch Stege, Abstandshalter oder dergleichen sichergestellt sein sein. In diesen Ringspalt kann Beton oder Mörtel eingefüllt werden, so dass eine dauerfeste Verbindung zwischen Hohlstrukturelement und Transition Piece gebildet wird. Das Transition Piece wird mittels einer Grout-Verbindung oder im Slip-Joint- Verfahren mit dem Hohlstrukturelement verbunden. Hierbei ist das Transition Piece mit einem Überlappbereich in das Hohlstrukturelement eingesetzt und ein Übergangsbereich ragt stirnseitig aus dem Hohlstrukturelement heraus. Das Transition Piece ist bevorzugt monolithisch, rohrförmig gebildet und erstreckt sich in einer Längsrichtung. Diese Längsrichtung ist im Einbauzustand bevorzugt kollinear mit der Längsrichtung des Hohlstrukturelements. The transition piece can have an outside diameter that is congruent with the inside diameter of the wall of the hollow structure element. Such a pole or cylinder element can be inserted into the hollow structural element. An annular gap between the inner lateral surface of the hollow structure element and the outer lateral surface of the transition piece can be ensured by webs, spacers or the like. Concrete or mortar can be filled into this annular gap so that a permanent connection is formed between the hollow structural element and the transition piece. The transition piece is connected to the hollow structural element using a grout connection or the slip-joint method. In this case, the transition piece is inserted into the hollow structure element with an overlap area and a transition area protrudes from the hollow structure element at the end. The transition piece is preferably monolithic, tubular and extends in a longitudinal direction. In the installed state, this longitudinal direction is preferably collinear with the longitudinal direction of the hollow structural element.
Das Transition Piece hat eine umlaufende Wandung, wobei im Überlappbereich in der Wandung eine die Wandung durchbrechende Kabeldurchführung angeordnet ist. Durch diese Kabeldurchführung kann das im Inneren der Gründungsstruktur abgehängte Kabel durch die Wandung des Transition Pieces geführt werden. The transition piece has a peripheral wall, with a cable bushing breaking through the wall being arranged in the overlapping area. The cable suspended inside the foundation structure can be routed through the wall of the transition piece through this cable bushing.
Gleichzeitig ist es notwendig, um im Überlappbereich das Kabel nach außen zu führen, dieses auch aus dem Hohlstrukturelement herauszuführen. Aus diesem Grunde hat die Wandung des Hohlstrukturelements ebenfalls eine Kabeldurchführung. At the same time, in order to route the cable to the outside in the overlapping area, it is also necessary to route it out of the hollow structural element. For this reason, the wall of the hollow structural element also has a cable bushing.
Die Kabeldurchführungen (Kabeleinzugslöcher) sind die jeweilige Wandung durchbrechende Öffnungen. Unter Kabeldurchführung kann eine oder eine Mehrzahl von Löchern verstanden werden, die in etwa an den Außendurchmesser des durchzuführenden Kabels angepasst sind. Um eine Kabeldurchführung durch sowohl das Hohlstrukturelement als auch das Transition Piece zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass die erste und die zweite Kabeldurchführung im montierten Zustand von Hohlstrukturelement und Übergangsstück zumindest teilweise überlappend aneinander anliegen. Dies ermöglicht es, das Kabel unmittelbar durch die beiden Wandungen hindurchzuführen, ohne es im Ringraum zwischen dem Hohlstrukturelement und dem Übergangsstück fädeln zu müssen. The cable bushings (cable feed holes) are openings breaking through the respective wall. A cable bushing can be understood to mean one or a plurality of holes which are approximately adapted to the outer diameter of the cable to be passed through. In order to enable a cable bushing through both the hollow structural element and the transition piece, it is proposed that the first and second cable bushings rest against one another in an at least partially overlapping manner when the hollow structural element and transition piece are in the assembled state. This makes it possible to feed the cable directly through the two walls without having to thread it in the annular space between the hollow structural element and the transition piece.
Das Übergangsstück wird so in das Hohlstrukturelement eingesetzt, dass eineThe transition piece is inserted into the hollow structural element that a
Winkelposition um die Längsachse dieser beiden Elemente der jeweiligenAngular position around the longitudinal axis of these two elements of the respective
Kabeldurchführungen im Wesentlichen gleich ist, sodass im eingesteckten Zustand die Kabeldurchführungen einander überlappen, das heißt in einer Projektion parallel zum Radius der Pfähle zumindest teilweise übereinander liegen. Cable bushings is essentially the same, so that when plugged in the Cable bushings overlap each other, that is, in a projection parallel to the radius of the piles, they are at least partially on top of each other.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass ein Kabel aus dem Inneren des Übergangsstücks durch die ersten und die zweiten Kabeldurchführungen geführt ist. Im montierten Zustand der Windkraftanlage ist nicht nur die Gründungsstruktur sondern auch der Turm samt Turbine und Windrad montiert Vom Generator, der in der Gondel sitzt, verläuft das Kabel durch den Turm, das Übergangsstück und das Hohlstrukturelement hin zu den Kabeldurchführungen und wird dort aus diesen herausgeführt. According to one exemplary embodiment, it is proposed that a cable is routed from the interior of the transition piece through the first and second cable bushings. When the wind turbine is assembled, not only is the foundation structure assembled, but also the tower including the turbine and wind wheel. From the generator, which is located in the nacelle, the cable runs through the tower, the transition piece and the hollow structural element to the cable bushings, where it is routed out of them .
Das Kabel ist insbesondere bei Offshore-Anlagen erhöhter Belastung durch Strömungen ausgesetzt, sodass die freie Kabellänge außerhalb der Gründungsstruktur, bis das Kabel am Boden liegt, begrenzt sein sollte. Andererseits darf das Kabel nicht zu eng am Meeresboden aus der Struktur herausgeführt werden, da ansonsten die Mindestbiegeradien, zur Überführung des Kabels aus der Horizontalen in die vorwiegend Vertikale nicht eingehalten werden können. The cable is exposed to increased stress from currents, especially in offshore installations, so that the free cable length outside the foundation structure until the cable lies on the ground should be limited. On the other hand, the cable must not be led out of the structure too close to the seabed, otherwise the minimum bending radii for transferring the cable from the horizontal to the predominantly vertical cannot be observed.
Es wird insbesondere vorgeschlagen, dass die Kabeldurchführung des Hohlstrukturelements im Einbauzustand zwischen 1.0m und 5m bevorzugt zwischen 1,5m und 3,5m oberhalb des Seebodens liegt. Dies gilt insbesondere auch, nachdem der Kolkschutz um die Gründungsstruktur herum eingebracht würde. Der Seeboden ist hier als die vertikale Ebene definiert, welche in den Planunterlagen als Wassertiefe unterhalb der Bezugsebene LAT (lowest Astronomical tide -niedrigst Wassserstand) angegeben ist. In particular, it is proposed that the cable bushing of the hollow structural element in the installed state is between 1.0 m and 5 m, preferably between 1.5 m and 3.5 m, above the seabed. This also applies in particular after the scour protection has been introduced around the foundation structure. The seabed is defined here as the vertical plane, which is specified in the planning documents as the water depth below the reference plane LAT (lowest astronomical tide - lowest water level).
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass in einem Ringraum zwischen der inneren Mantelfläche des Hohlstrukturelements und der äußeren Mantelfläche des Übergangsstücks eine an den Mantelflächen anliegende Dichtung umlaufend angeordnet ist. Insbesondere im Falle einer Grout-Verbindung soll die Dichtung sicherstellen, dass Grout-Material nicht durch die Kabeldurchführungen nach außen als auch nach innen gelangt. Dies stellt die Dichtung sicher. Die Dichtung ist bevorzugt umlaufend, insbesondere vollständig umlaufend in dem Ringraum angeordnet Die Dichtung verläuft bevorzugt in einer Ebene senkrecht zur Längserstreckung des Hohlstrukturelements. According to one exemplary embodiment, it is proposed that a seal lying against the lateral surfaces be arranged circumferentially in an annular space between the inner lateral surface of the hollow structural element and the outer lateral surface of the transition piece. Particularly in the case of a grout connection, the seal should ensure that grout material does not pass through the cable glands to the outside as well as to the inside. This ensures the seal. The seal is preferably arranged circumferentially, in particular completely circumferentially, in the annular space. The seal preferably runs in a plane perpendicular to the longitudinal extent of the hollow structural element.
Im Falle einer Grout-Verbindung wird, nachdem das Übergangsstück in das Hohlstrukturelement eingesetzt wurde, in den Ringraum Grout-Material eingetragen. Um zu verhindern, dass das von oben eindringende Grout-Material bis in die Kabeldurchführungen gelangt, wird vorgeschlagen, dass die Dichtung in Längsrichtung des Hohlstrukturelements oberhalb der Kabeldurchführung angeordnet ist. Um gegebenenfalls das Eindringen von Flüssigkeit von außen in den Ringraum über die Kabeldurchführungen zu verhindern, kann eine Dichtung unterhalb der Kabeldurchführung in Richtung des Hohlstrukturelements angeordnet sein. In the case of a grout connection, grout material is introduced into the annular space after the transition piece has been inserted into the hollow structural element. In order to prevent the grout material penetrating from above from reaching the cable bushings, it is proposed that the seal be arranged in the longitudinal direction of the hollow structural element above the cable bushing. In order to possibly prevent liquid from penetrating from the outside into the annular space via the cable bushings, a seal can be arranged below the cable bushing in the direction of the hollow structural element.
Eine Abdichtung der Kabeldurchführungen kann nicht nur durch eine im Ringraum umlaufende Dichtung erzielt werden, sondern gemäß einem Ausführungsbeispiel auch durch eine um die Kabeldurchführungen herum angeordnete Dichtung. In diesem Fall ist in dem Ringraum zwischen der inneren Mantelfläche des Hohlstrukturelements und der äußeren Mantelfläche des Übergangsstücks in einem radialen Abstand zu den Kabeldurchführungen eine um die Kabeldurchführung in einem geschlossenen Ring herum laufende Dichtung vorgesehen. Die Dichtung ist so um die Kabeldurchführungen herum angeordnet, dass sie jeweils mit einem radialen Abstand zu beiden umlaufenden Außenkanten beider Kabeldurchführungen liegt. Die Dichtung 'ist insbesondere in einer Projektion parallel zum Radius des Hohlstrukturelements ringförmig, insbesondere kreisförmig oder elliptisch, um die Kabeldurchführungen herum gelegt. Auch eine solche Dichtung verhindert, dass Grout-Material, welches in den Ringraum eingetragen wird, bis zu den Kabeldurchführungen gelangt und dort nach außen oder nach innen austreten kann. Häufig ist der Ringraum relativ schmal, insbesondere wenn keine Grout-Verbindung sondern eine Slip-Joint-Verbindung hergestellt wird. Jedoch auch bei einer Grout- Verbindung ist der Ringspalt relativ klein und beim Einführen des Übergangsstücks in das Hohlstrukturelement ist nur eine geringe Toleranz erlaubt. Um zu verhindern, dass die Dichtung das Einführen des Übergangsstücks in das Hohlstrukturelement behindert oder beim Einführen beschädigt wird, wird auch vorgeschlagen, dass die Dichtung expandierbar ist. Insbesondere ist die Dichtung so geformt, dass deren Volumen nach der Montage von Hohlstrukturelement und Übergangsstück vergrößerbar ist. Die Dichtung kann beispielsweise aufgepumpt werden, sei es pneumatisch oder hydraulisch, indem sie mit einem Füllmaterial beaufschlagt wird. Im Inneren der Dichtung kann ein Volumen als Hohlraum vorgehalten werden. Dieses Volumen kann nach der Montage mit dem Füllmaterial unter Druck gefüllt werden, so dass die Dichtung den Ringspalt zwischen Hohlstrukturelement und Übergangsstück im Bereich der Kabeldurchführungen verschließt. Alternativ kann die Dichtung quellfähiges (z.B. tonhaltigen) Material aufweisen, welches bei Kontakt mit Wasser aufquillt. Sealing of the cable bushings can be achieved not only by a seal surrounding the annular space, but also by a seal arranged around the cable bushings according to one exemplary embodiment. In this case, a seal running around the cable bushing in a closed ring is provided in the annular space between the inner shell surface of the hollow structural element and the outer shell surface of the transition piece at a radial distance from the cable bushings. The seal is arranged around the cable bushings in such a way that it is at a radial distance from both circumferential outer edges of both cable bushings. In particular, in a projection parallel to the radius of the hollow structural element, the seal is annular, in particular circular or elliptical, placed around the cable bushings. Such a seal also prevents grout material, which is introduced into the annular space, from reaching the cable bushings and from being able to exit outwards or inwards there. The annulus is often relatively narrow, especially when a slip-joint connection is made rather than a grout connection. However, even with a grout connection, the annular gap is relatively small and only a small tolerance is allowed when inserting the transition piece into the hollow structural element. In order to prevent the seal from interfering with the insertion of the transition piece into the hollow structural element or from being damaged during insertion, it is also proposed that the seal be expandable. In particular, the seal is shaped in such a way that its volume can be increased after the assembly of the hollow structural element and transition piece. For example, the seal can be inflated, either pneumatically or hydraulically, by loading it with a filler material. Inside the seal, a volume can be reserved as a cavity. After assembly, this volume can be filled with the filling material under pressure, so that the seal closes the annular gap between the hollow structural element and the transition piece in the area of the cable bushings. Alternatively, the seal may include swellable (eg, clayey) material that swells upon contact with water.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass der Mittelpunkt der Kabeleinführung des Hohlstrukturelements in Längsrichtung des Hohlstrukturelements versetzt zum Mittelpunkt der Kabeleinführung des Übergangsstücks ist. Der Abstand der Mittelpunkte der Kabeleinführungen ist dabei bevorzugt kleiner als ein Öffnungsradius zumindest einer der Kabeleinführungen. Insbesondere liegt die Kabeleinführung des Übergangsstücks in Längsrichtung oberhalb der Kabeleinführung des Hohlstrukturelements, sofern das Übergangsstück in das Hohlstrukturelement eingesetzt ist. Sofern das Übergangsstück im Überlappungsbereich außen liegt, ist der Mittelpunkt der Kabeleinführungsöffnung unterhalb des Mittelpunktes der Kabeleinführungsöffnung des Hohlstrukturelements. Das von oben vom Turm zu den Kabeleinführungen geführte Kabel verläuft in einem Radius von innerhalb des Turms hin zu außerhalb des Turms. Hierdurch verläuft das Kabel nicht nur radial zur Mittenachse des Turms aus diesem heraus, sondern erstreckt sich dabei auch in Längsrichtung. Diesem wird durch die versetzten Kabeldurchführungen Rechnung getragen. According to one exemplary embodiment, it is proposed that the center point of the cable entry point of the hollow structural element is offset in the longitudinal direction of the hollow structural element relative to the center point of the cable entry point of the transition piece. The distance between the centers of the cable entries is preferably smaller than an opening radius of at least one of the cable entries. In particular, the cable entry point of the transition piece is in the longitudinal direction above the cable entry point of the hollow structural element if the transition piece is inserted into the hollow structural element. If the transition piece is on the outside in the overlapping area, the center point of the cable entry opening is below the center point of the cable entry opening of the hollow structural element. The cable routed from the top of the tower to the cable entries runs in a radius from inside the tower to outside the tower. As a result, the cable not only runs out of the tower radially to the central axis of the tower, but also extends in the longitudinal direction. This is taken into account by the offset cable bushings.
Insbesondere wird vorgeschlagen, dass eine Oberkante der Kabeldurchführung des Übergangsstücks oberhalb einer unteren Kante der Kabeldurchführung des Hohlstrukturelements angeordnet ist. Ein solcher Versatz kann insbesonderezumindest 0,25m, bevorzugt 0,5m betragen. Der Versatz ist jedoch nicht so groß, dass sich die Kabeldurchführungen nicht mehr überlappen. Es bl-eibt stets eine lichte Weite durch beide Kabeldurchführungen bestehen. In particular, it is proposed that an upper edge of the cable bushing of the transition piece is arranged above a lower edge of the cable bushing of the hollow structural element. Such an offset can be at least 0.25 m, preferably 0.5 m. However, the offset is not so great that the cable bushings no longer overlap. There is always a clearance through both cable bushings.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass der Ringraum zwischen dem Hohlstrukturelement und dem Übergangsstück zumindest teilweise vergroutet ist. Um zu verhindern; dass die Kabeldurchführungen durch Grout-Material beeinträchtigt werden, wird vorgeschlagen, dass eine Oberkante der Grout- Verbindung in Längsrichtung des Hohlstrukturelements unterhalb zumindest einer Unterkante einer der Kabeldurchführungen ist. Die Grout-Verbindung wird so hergestellt, dass diese vollständig unterhalb der Kabeldurchführungen im Überlappbereich ist. Ggf . ist eine weitere Groutverbindung oberhalb der oberen Oberkanten der höheren der beiden Kabeleinführungsöffnungen vorzusehen. In diesen Fall sind umlaufende auf Höhe der Kabeleinführung Groutdichtungen vorzusehen. According to one exemplary embodiment, it is proposed that the annular space between the hollow structural element and the transition piece is at least partially grouted. To prevent; that the cable bushings are adversely affected by grout material, it is proposed that an upper edge of the grout connection is below at least a lower edge of one of the cable bushings in the longitudinal direction of the hollow structural element. The grout connection is made in such a way that it is completely below the cable bushings in the overlap area. Possibly . another grout connection is to be provided above the top edges of the higher of the two cable entry openings. In this case, surrounding grout seals are to be provided at the height of the cable entry.
Die Kabeldurchführungen sind überlappend, gegebenenfalls konzentrisch, zumindest können Hochachsen der Kabeldurchführungen in einer Ebene liegen. Bei den ineinander gesteckten Rohren von Übergangsstück und Hohlstrukturelement ist sicherzustellen, dass die Kabeldurchführungen im Einbauzustand einander überlappen. Beim Ineinanderstecken können jedoch die Kabeleinzugslöcher gegeneinander verdreht werden. Dies ist insbesondere bei Offshore-Anwendungen problematisch, da vom Montageschiff aus nicht ohne weiteres zu sehen ist und/oder aufgrund von Wellen kaum steuerbar ist, wie sich die Rohre gegeneinander verwinden. Auch das die Rohre abhängende Seil, insbesondere das Seil an dem das Übergangsstück hängt, ist nicht torsionssteif, sodass eine Verwindung der Rohre zueinander erfolgen kann. The cable bushings are overlapping, possibly concentric, at least the vertical axes of the cable bushings can lie in one plane. When the tubes of the transition piece and the hollow structural element are plugged into one another, it must be ensured that the cable ducts overlap when installed. When plugging into each other, however, the cable feed holes can be twisted against each other. This is particularly problematic in offshore applications, since it is not easy to see from the installation ship and/or it is difficult to control how the pipes twist against one another due to waves. Also the rope hanging down the pipes, especially the rope on which the The transition piece is not torsionally rigid, so that the pipes can twist in relation to one another.
Um dies zu verhindern, kann beispielsweise eine Einführhilfe vorgesehen sein. So kann an einer stirnseitigen Oberkante des Hohlstrukturelements eine Einführhilfe vorgesehen sein. Diese Einführhilfe kann radial nach innen ragen und an der inneren Mantelfläche des Hohlstrukturelements angeordnet sein. Auch kann die Einfuhrhilfe alternativ oder kumulativ über die Stirnfläche hinausragen und so einenTo prevent this, an insertion aid can be provided, for example. An insertion aid can thus be provided on a front upper edge of the hollow structure element. This insertion aid can protrude radially inwards and can be arranged on the inner lateral surface of the hollow structural element. Alternatively or cumulatively, the insertion aid can also protrude beyond the end face and thus create a
Aufnahmetrichter das Übergangsstück bilden. Die Einführhilfe kann sich in Form einer Nut oder eines Trichters weg von der stirnseitigen Kante des Hohlstrukturelements trichterförmig öffnen, um ein Einfädeln der Einführhilfe des Übergangsstücks hierein zu ermöglichen. Selbiges kann auch für die Einführhilfe des Übergangsstücks gelten. Diese Einführhilfe kann radial nach außen ragen. Die Einführhilfe des Übergangsstücks kann an der unteren stirnseitigen Kante und/oder der äußeren Mantelfläche des Übergangsstücks angeordnet sein. Auch diese Einführhilfe kann trichterförmig weg von der unteren stirnseitigen Kante des Übergangsstücks weisen. The receiving funnel form the transition piece. The insertion aid can open in the form of a groove or a funnel away from the front edge of the hollow structural element in a funnel-shaped manner in order to enable the insertion aid of the transition piece to be threaded into it. The same can also apply to the insertion aid of the transition piece. This insertion aid can protrude radially outwards. The insertion aid of the transition piece can be arranged on the lower front edge and/or the outer lateral surface of the transition piece. This insertion aid can also point in a funnel shape away from the lower front edge of the transition piece.
Auch ist es möglich, dass sich an dem Übergangsstück mit einem Abstand zur äußeren Wandung eine Einführhilfe in Längsrichtung erstreckt, Der Abstand zur äußeren Wandung der Einführhilfe kann derart sein, dass die Einführhilfe über das Hohlstrukturelement übergestülpt werden kann. Dann kann am Hohlstrukturelement eine radial nach außen weisende Einführhilfe vorgesehen sein, sodass die Einführhilfen nicht den Einfädelvorgang als solches insbesondere das Einstecken -des Übergangsstücks in das Hohlstrukturelement behindern. It is also possible for an insertion aid to extend in the longitudinal direction on the transition piece at a distance from the outer wall. The distance from the outer wall of the insertion aid can be such that the insertion aid can be slipped over the hollow structural element. An insertion aid pointing radially outwards can then be provided on the hollow structural element, so that the insertion aids do not impede the threading process as such, in particular the insertion of the transition piece into the hollow structural element.
Die Einführhilfen können entfernt vom Ringraum an den äußeren Mantelflächen sowohl von Übergangsstück als auch von Hohlstrukturelement angeordnet sein. Durch die Einführhilfen wird bewirkt, dass eine relative Ausrichtung der Azimutwinkel von Hohlstrukturelement und Übergangselement definiert ist. Die Azimutwinkel können durch eine Winkelposition um die Längsachse von Hohlstrukturelement und Übergangsstück angegeben sein. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Einführhilfen radial nach innen und/oder radial nach außen ragende Vorsprünge und/oder Ausnehmungen, welche ineinandergreifen aufweisen. The insertion aids can be arranged at a distance from the annular space on the outer lateral surfaces of both the transition piece and the hollow structural element. The insertion aids have the effect that a relative orientation of the azimuth angle of the hollow structural element and the transition element is defined. The azimuth angles can be specified by an angular position about the longitudinal axis of the hollow structural element and the transition piece. According to one exemplary embodiment, it is proposed that the insertion aids have projections and/or recesses which project radially inward and/or radially outward and which engage in one another.
Nachdem das Kabel aus dem Hohlstrukturelement herausgeführt ist, hängt es frei in der Luft oder im Wasser, insbesondere der offenen See. Um die Länge des freihängenden Kabels möglichst kurz zu gestalten, kann am Boden mit einem radialen Abstand zu dem Hohlstrukturelement ein keilförmiges Konstruktionselement angeordnet sein. Dieses keilförmige Konstruktionselement ist nur in einem begrenzten Winkelabschnitt um das Hohlstrukturelement angeordnet, anders als der Kolkschutz, der vollständig umlaufend um das Hohlstrukturelement angeschüttet ist. After the cable is led out of the hollow structural element, it hangs freely in the air or in the water, especially the open sea. In order to keep the length of the freely suspended cable as short as possible, a wedge-shaped structural element can be arranged on the floor at a radial distance from the hollow structural element. This wedge-shaped structural element is only arranged in a limited angular section around the hollow structural element, unlike the scour protection, which is poured completely around the hollow structural element.
Das Konstruktionselement ist insbesondere aus einem mineralischen Baustoff, wie er hier beschrieben ist, gebildet. Das Konstruktionselement kann in der Art einer Rampe das frei hängende Kabel aufnehmen und zum Boden führen. Keilförmig bedeutet, dass das Konstruktionselement für das Kabel eine sich in radialer Richtung weg vom Hohlstrukturelement verjüngende Rampe bildet. Das Konstruktionselement ist eigenständig erfinderisch und kann in Kombination mit den sonstigen hier beschriebenen Merkmalen vorgesehen sein. Insbesondere kann dasThe structural element is in particular formed from a mineral building material, as is described here. The construction element can take up the freely hanging cable in the manner of a ramp and lead it to the ground. Wedge-shaped means that the structural element for the cable forms a ramp that tapers in the radial direction away from the hollow structural element. The construction element is independently inventive and can be provided in combination with the other features described here. In particular, it can
Konstruktionselement auch verwendet werden, um eine Kabeldurchführung in nur dem Übergangsstück außerhalb des Überlappungsbereichs zu realisieren. In diesem Fall ist zwar die freie Kabellänge höher als bei einer Kabeldurchführung im Überlappbereich, jedoch kann diese durch das Konstruktionselement verringert werden. Construction element can also be used to realize a cable bushing in only the transition piece outside the overlapping area. In this case, the free cable length is higher than with a cable bushing in the overlapping area, but this can be reduced by the construction element.
Zur Aufnahme des Kabels und insbesondere um zu verhindern, dass das Kabel beispielsweise durch Meeresströmung von dem Konstruktionselement weggedrückt wird, kann zur Aufnahme des Kabels auf einer Oberfläche des Konstruktionselements eine in radialer Richtung verlaufende Vertiefung angeordnet sein. Die radiale Richtung bezieht sich auf das Hohlstrukturelement und weist radial von dort weg. Das Kabel, welches aus einem oder beiden Rohren herausgeführt ist, kann in die Vertiefung eingelegt werden und so in einer definierten Führung zum Boden geführt sein. To accommodate the cable and in particular to prevent the cable from being pushed away from the structural element, for example by sea currents, a recess running in the radial direction can be arranged on a surface of the structural element for receiving the cable. The radial direction relates to the hollow structure element and points radially away from there. The cable, which is led out of one or both tubes can be inserted into the recess and thus be guided to the ground in a defined guide.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass an der inneren Mantelfläche der Wandung in einem Endbereich des Hohlstrukturelements ein radial nach innen weisender Anschlag gebildet ist. Der Anschlag kann durch mehrere in Winkelabständen zueinander gebildete „Simse" gebildet sein. Der Anschlag kann insbesondere durch radial hach innen weisende Vorsprünge gebildet sein. Der Anschlag kann teilweise oder vollständig umlaufend sein. Der Anschlag dient als Anschlag für das Transition Piece, welches in das Hohlstrukturelement eingesetzt wird. Durch eine geeignete axiale Anordnung des Anschlags wird ein Ringspalt zwischen der inneren Mantelfläche des Hohlstrukturelements und der äußeren Mantelfläche der Transition Piece gewährleistet, in welchen Beton oder Grout eingefüllt werden kann um eine Groutverbindung zu bilden. Alternativ sind die Simse an der äußeren Mantelfläche nach radial außen vorstehend anzuordnen, falls das Übergangsstück über das Hohlstrukturelement gestülpt wird. Als weitere Alternative wird die Steckverbindung als Slip-Joint ausgeführt. According to one exemplary embodiment, it is proposed that a radially inward-pointing stop be formed on the inner lateral surface of the wall in an end region of the hollow structural element. The stop can be formed by several "ledges" formed at angular distances from one another. The stop can be formed in particular by projections pointing radially towards the inside. The stop can be partially or completely circumferential. The stop serves as a stop for the transition piece, which is inserted into the Hollow structural element is used. A suitable axial arrangement of the stop ensures an annular gap between the inner lateral surface of the hollow structural element and the outer lateral surface of the transition piece, into which concrete or grout can be filled in order to form a grout connection. Alternatively, the ledges are on the outer Lateral surface to be arranged protruding radially outwards if the transition piece is slipped over the hollow structural element.As a further alternative, the plug-in connection is designed as a slip joint.
Das Hohlstrukturelement hat bevorzugt eine Einbindetiefe von zumindest 7m. Diese kann ausreichend sein, das Hohlstrukturelement ausreichend im Erdboden zu gründen. Bindelängen zwischen 7m und 20m sind bevorzugt. The hollow structural element preferably has an embedded depth of at least 7 m. This can be sufficient to base the hollow structural element sufficiently in the ground. Tie lengths between 7m and 20m are preferred.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das Hohlstrukturelement mindestens über eine Längserstreckung von 50% monolithisch hergestellt ist. Es wird auch vorgeschlagen, dass das Hohlstrukturelement im Bereich seines unteren Endes bis zumindest 5m oberhalb des Meeresbodens/Geländebodens monolithisch hergestellt ist. Der monolithische Teil des Hohlstrukturelements wird zumindest teilweise in den Boden gegründet. According to one exemplary embodiment, it is proposed that the hollow structure element be produced monolithically over at least 50% of the longitudinal extent. It is also proposed that the hollow structural element is produced monolithically in the region of its lower end up to at least 5 m above the seabed/ground floor. The monolithic part of the hollow structural element is at least partially founded in the ground.
Das Hohlstrukturelement kann eine Längenerstreckung aufweisen, bei der dieThe hollow structural element can have a longitudinal extent in which the
Oberkante des Hohlstrukturelements im Einbauzustand mindestens 5m oberhalb des Meeresboden endet und insbesondere nicht mehr als 2 mal den Außen- oder Innendurchmesser des Hohlstrukturelements, insbesondere weniger als 3 mal den Außen- oder Innendurchmesser des Hohlstrukturelements oberhalb des Meeresbodens endet. Upper edge of the hollow structure element when installed at least 5m above the Seabed ends and in particular no more than 2 times the outer or inner diameter of the hollow structure element, in particular less than 3 times the outer or inner diameter of the hollow structure element ends above the seabed.
Das monolithische Ende des Hohlstrukturelements ist bevorzugt mechanisch vorgespannt. Die durch Vorspannung erzeugte Druckkraft im Beton ist derart, dass die beim Rammen und/oder Vibrieren eines monolithischen Pfahls gleicher Masse und Dimension auftretenden Zugkräfte zu mindestens 70%, insbesondere mindestens 85% kompensiert werden. Die Vorspannung ist bevorzugt diejenige Vorspannkraft, welche nach Abzug von Relaxation des Spannstahls und/oder von Kriech- und Schwindverlusten im Beton und Reibverlusten als Netto Spannkraft bestimmt wird. The monolithic end of the hollow structure element is preferably mechanically prestressed. The compressive force generated by prestressing in the concrete is such that the tensile forces occurring when ramming and/or vibrating a monolithic pile of the same mass and dimensions are compensated by at least 70%, in particular at least 85%. The prestress is preferably that prestressing force which is determined as the net prestressing force after deducting the relaxation of the prestressing steel and/or creep and shrinkage losses in the concrete and friction losses.
Die durch Vorspannung erzeugte Druckkraft im Beton ist derart, dass die durch Vorspannung erzeugte Druckkraft im Betrieb und/oder unter maximal Belastung in einem monolithischen Pfahls gleicher Masse und Dimension auftretenden Zugkräfte zu mindestens 45%, insbesondere mindestens 65% kompensiert (überdrückt werden) werden. The compressive force generated by prestressing in the concrete is such that the compressive force generated by prestressing during operation and/or under maximum load in a monolithic pile of the same mass and dimensions is compensated (overpressed) by at least 45%, in particular at least 65%.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das Hohlstrukturelement hohlzylindrisch ist. Durch die zylindrische Form ist die strukturelle Integrität erhöht, sodass das Hohlstrukturelement höhere Biegemomente aufnehmen kann. According to one exemplary embodiment, it is proposed that the hollow structural element be hollow-cylindrical. The structural integrity is increased by the cylindrical shape, so that the hollow structural element can absorb higher bending moments.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass der Baustoff zumindest in Teilen Zement enthält. Der Baustoff ist insbesondere Beton, der aus Zement, Kies, Sand und Wasser gemischt ist und nach dem Vergießen ausgehärtet ist. According to one exemplary embodiment, it is proposed that the building material contains cement, at least in part. In particular, the building material is concrete, which is a mixture of cement, gravel, sand and water and has hardened after pouring.
Für eine gute Tragfähigkeit hat sich herausgestellt, dass der Wasser-Zement-Wert (w/z) des Baustoffs <0,45 insbesondere <0,35 oder <0,3 ist. Die bei Windkraftanlagen auftretenden Momente und Scherkräfte werden durch das Hohlstrukturelement insbesondere dann ausreichend aufgenommen, wenn der Baustoff eine Festigkeitsklasse von zumindest C40/50, bevorzugt C70/85, insbesondere C100/115 nach EN 206 und EN1992 aufweist. For good load-bearing capacity, it has been found that the water-cement ratio (w/c) of the building material is <0.45, in particular <0.35 or <0.3. The moments and shearing forces occurring in wind turbines are adequately absorbed by the hollow structural element in particular when the building material has a strength class of at least C40/50, preferably C70/85, in particular C100/115 according to EN 206 and EN1992.
Eine über die Lebensdauer der Windkraftanlage ausreichende Langzeitstabilität der Gründungsstruktur, insbesondere bei dauerhafter Penetration durch Wasser wird insbesondere dadurch erreicht, dass der Baustoff einen Porengehalt (Luftporen) von weniger als 5%, bevorzugt weniger als 3%, insbesondere weniger als 2% aufweist. Die Gesamtporosität gemessen mit Quecksilberdruckporosität sollte nach 28 Tagen P28d<12 Vol-% und nach 90 Tagn P90d<10 Vol-% A sufficient long-term stability of the foundation structure over the service life of the wind turbine, in particular in the case of permanent penetration by water, is achieved in particular in that the building material has a pore content (air pores) of less than 5%, preferably less than 3%, in particular less than 2%. The total porosity measured with mercury pressure porosity should be P 28d <12% by volume after 28 days and P 90d <10% by volume after 90 days .
Eine ausreichende Tragfähigkeit des Hohlstrukturelements wird insbesondere dadurch erreicht, dass der Baustoff einen Zementgehalt von zumindest 350kg/m3, bevorzugt mehr als 450kg/m3, insbesondere mehr als 650kg/m3 aufweist. Sufficient load-bearing capacity of the hollow structural element is achieved in particular if the building material has a cement content of at least 350 kg/m 3 , preferably more than 450 kg/m 3 , in particular more than 650 kg/m 3 .
Insbesondere bei der dauerhaften Penetration von Wasser bei Installation der Gründungsstruktur Offshore, wird eine ausreichende Lebensdauer dadurch erreicht, dass der Baustoff bei einer quecksilberdruckporosimetrischen Messung eine Porosität von P28d<12 Vol.-% aufweist. P28d ist eine Messung über 28 Tage. Die Porosität ist dabei bevorzugt auch kleiner als 10 Vol.-%. Bei P90d, das heißt einer Messung über 90 Tage ist die Porosität bevorzugt < 10Vol.-%, insbesondere < 8Vol.-%. Particularly in the case of permanent water penetration when the foundation structure is installed offshore, a sufficient service life is achieved if the building material has a porosity of P 28d <12% by volume in a mercury pressure porosimetric measurement. P 28d is a measurement over 28 days. The porosity is preferably also less than 10% by volume. At P 90d , ie a measurement over 90 days, the porosity is preferably <10% by volume, in particular <8% by volume.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Wandung mechanisch vorgespannt ist. Durch die Vorspannung werden Risse überdrückt und somit die Oberflächen weitestgehend frei von Zugspannung gehalten, was bei insbesondere schwankenden Drehmomentbelastungen vorteilhaft ist. Die Vorspannkraft ist dabei bevorzugt 5%, insbesondere mehr als 15% größer als die Druckfestigkeit der Wandung. Die Vorspannkraft wird vorzugsweise in Längsrichtung aufgebracht Für eine erhöhte Stabilität bei dynamischen Umgebungsbedingungen wird vorgeschlagen, dass der Baustoff metallisch armiert ist. Die metallische Armierung ist insbesondere eine Stahlarmierung. Die Armierung kann durch Fasern oder Armiereisen gegeben sein. Eine Faserarmierung kann auch durch Kohlefaser, Glasfaser oder Metallfaser erreicht werden. According to one embodiment, it is proposed that the wall is mechanically prestressed. Cracks are suppressed by the prestressing and the surfaces are thus kept largely free of tensile stress, which is particularly advantageous in the case of fluctuating torque loads. The prestressing force is preferably 5%, in particular more than 15%, greater than the compressive strength of the wall. The prestressing force is preferably applied in the longitudinal direction For increased stability under dynamic environmental conditions, it is suggested that the building material be reinforced with metal. The metallic reinforcement is in particular a steel reinforcement. The reinforcement can be provided by fibers or reinforcing bars. Fiber reinforcement can also be achieved with carbon fibre, glass fiber or metal fibre.
Die Armierung kann so sein, dass diese bei 90% der Messsteilen, bevorzugt bei 98% der Messstellen zumindest mehr als 26mm bevorzugt zumindest mehr als 40mm Betondeckung aufweist. The reinforcement can be such that at 90% of the measuring points, preferably at 98% of the measuring points, it has at least more than 26 mm, preferably at least more than 40 mm, of concrete cover.
Der Baustoff kann mit ferritisch nichtrostenden Betonstahl armiert sein. Die Armierung kann einen Chromgehalt von 18M% nicht überschreitet. Die Armierung kann Molybdänbestanteile aufweisen. The building material can be reinforced with ferritic stainless steel reinforcement. The reinforcement cannot exceed a chromium content of 18M%. The reinforcement can contain molybdenum components.
Der Baustoff kann mit austenitisch nichtrostenden Betonstahl armiert sein. Die Armierung kann zumindest 5 M% insbesondere zwischen 5 M% - 14 M% Nickel und/oder zwischen 12 M%-22 M% insbesondere 15 M% - 20 M% Chrom aufweisen. The building material can be reinforced with austenitic stainless reinforcing steel. The reinforcement can have at least 5% by mass, in particular between 5% by mass and 14% by mass, nickel and/or between 12% by mass and 22% by mass, in particular 15% by mass and 20% by mass, of chromium.
Der Baustoff kann mit ferritisch-austenitisch nichtrostenden Betonstahl armiert sein. Die Armierung kann zumindest 18 M%, insbesondere zwischen 15 M% - 20 M% Chrom und 2 M% - 8 M% Nickel und optional Molybdän aufweisen. The building material can be reinforced with ferritic-austenitic stainless reinforcing steel. The reinforcement can have at least 18 M%, in particular between 15 M%-20 M% chromium and 2 M%-8 M% nickel and optionally molybdenum.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die oberseitige Stirnfläche metallisch verstärkt ist, insbesondere dass eine metallische Armierung aus der oberseitigen Stirnfläche herausragt. Über die Oberseite wird dasAccording to one exemplary embodiment, it is proposed that the upper end face be reinforced with metal, in particular that a metallic reinforcement protrudes from the upper end face. Over the top will do that
Hohlstrukturelement in den Boden gegründet, insbesondere gerammt oder vibriert. Das heißt bei der Gründung selbst ist die mechanische Belastung auf der oberseitigen Stirnfläche sehr hoch. Um diesen mechanischen Belastungen standzuhalten und insbesondere um eine Beschädigung zu verhindern, ist eine metallische Verstärkung der Stirnfläche bevorzugt. Ist ein umlaufender Steg vorgesehen, der aus der Stirnfläche herausragt, kann das Gründungswerkzeug, entweder das Vibrationswerkzeug oder das Rammwerkzeug auf dieser Armierung aufliegen und nicht unmittelbar auf dem Baustoff des Hohlstruktürelements. Da eine metallische Armierung erheblich duktiler ist als ein mineralischer Baustoff, wird hierdurch beim Gründen eine Beschädigung verhindert. Established hollow structural element in the ground, in particular rammed or vibrated. This means that the mechanical load on the top face of the foundation itself is very high. In order to withstand these mechanical loads and in particular to prevent damage, metallic reinforcement of the end face is preferred. If a circumferential ridge is provided that protrudes from the front face, the foundation tool, either the Vibration tool or the ramming tool rest on this reinforcement and not directly on the building material of the hollow structure door element. Since a metallic reinforcement is considerably more ductile than a mineral building material, this prevents damage when founding.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Dichte der Armierung in einem Endbereich des Hohlstrukturelements an dessen ober- und/oder unterseitigen Stirnfläche größer ist als in einem Mittenbereich des Hohlstrukturelements. Die mechanische Belastung an den Stirnflächen ist insbesondere während der Gründung hoher als in einem Mittenbereich. An der oberseitigen Stirnfläche greift das Werkzeug zur Gründung an, insbesondere ein Rammwerkzeug oder ein Vibrationswerkzeug. An der unterseitigen Stirnfläche wird das Hohlstrukturelement in den Boden gerammt und die unterseitige Stirnfläche muss den Boden verdrängen. An diesen beiden Stirnflächen ist die Armierung größer, das heißt die Dichte der Armierung ist erhöht gegenüber einem Mittenbereich. According to one exemplary embodiment, it is proposed that the density of the reinforcement in an end region of the hollow structural element is greater on its upper and/or lower end face than in a central region of the hollow structural element. The mechanical load on the end faces is higher than in a central area, especially during the foundation. The foundation tool, in particular a ramming tool or a vibration tool, acts on the top face. The hollow structural element is rammed into the ground on the underside end face and the underside end face has to displace the ground. The reinforcement is larger on these two end faces, ie the density of the reinforcement is increased compared to a central area.
Für eine Anlandeplattform oder eine Installationsplattform kann an der äußeren Mantelfläche- der Wandung in einem Endbereich des Hohlstrukturelements eine radial nach außen weisende Schürze gebildet sein. Die Schürze kann teilweise oder vollständig umlaufend sein. Die Schürze ist insbesondere beabstandet von der oberen Stirnfläche in axialer Richtung. For a landing platform or an installation platform, an apron pointing radially outwards can be formed on the outer lateral surface of the wall in an end region of the hollow structural element. The skirt can be partially or fully wraparound. In particular, the skirt is spaced apart from the upper face in the axial direction.
Für eine erhöhte Standfestigkeit wird vorgeschlagen, dass der Baustoff versiegelt ist, insbesondere mit einer Dichtungsfolie. Eine solche Dichtungsfolie kann beispielsweise eine Aluminium-Butyl-Dichtfolie sein. For increased stability, it is suggested that the building material is sealed, in particular with a sealing foil. Such a sealing film can be, for example, an aluminum butyl sealing film.
Ein weiterer mit allen hier beschriebenen Merkmalen kombinierbarer Aspekt kann in einer Kabelführung innerhalb einer Anlande-Plattform (Boat-Landing) liegen. Eine Boat-Landing-Plattform kann am Übergangsstück vorgesehen sein, insbesondere als radial nach außen weisende zumindest teilweise umlaufende Plattform. Diese Plattform ist am Übergangsstück befestigt. Die Plattform ist durch sogenannte Fender- Rohre vor Stößen durch anlegende Schiffe geschützt Die Fender-Rohre sind in einem radialen Abstand zu dem Übergangsstück an diesem befestigt, insbesondere verschweißt. Die Fender-Rohre spannen zusammen mit dem Übergangsstück eine Fläche auf, innerhalb derer die Anlande-Plattform zumindest teilweise angeordnet ist. Another aspect that can be combined with all of the features described here can be a cable routing within a landing platform (boat landing). A boat landing platform can be provided on the transition piece, in particular as an at least partially encircling platform pointing radially outwards. This platform is attached to the transition piece. The platform is protected by so-called fender Pipes protected from impacts by ships docking The fender pipes are attached to the transition piece at a radial distance from the latter, in particular welded. Together with the transition piece, the fender tubes span an area within which the landing platform is at least partially arranged.
Es ist nunmehr möglich, diese Rohre nicht nur zum Schutz vor Anstoßen durch anlegende Schiffe vorzusehen, sondern auch als Kabelführungen. So ist es beispielsweise möglich, die ansonsten in ihrer Länge begrenzten Fender-Rohre bis über das Hohlstrukturelement hinauszuführen. Die Fender-Rohre sind, wie erwähnt, in einem radialen Zustand zu der äußeren Mantelfläche des Übergangsstücks. Es wird vorgeschlagen, dass dieser radiale Abstand größer ist, als der radiale Abstand der Außenwandung des Hohlstrukturelements von der Außenwandung des Übergangsstücks. Somit wird beim Montieren der Fender-Rohre oder beim Montieren des Übergangsstücks zusammen mit den Fender-Rohren sichergestellt, dass die Fender-Rohre nicht an das Höhlstrukturelement anschlagen. It is now possible to provide these tubes not only for protection against impact from berthing ships, but also as cable ducts. For example, it is possible to extend the fender tubes, which are otherwise limited in length, beyond the hollow structural element. As mentioned, the fender tubes are in a radial condition to the outer surface of the transition piece. It is proposed that this radial distance is greater than the radial distance of the outer wall of the hollow structural element from the outer wall of the transition piece. Thus, when assembling the fender tubes or when assembling the transition piece together with the fender tubes, it is ensured that the fender tubes do not strike the hollow structural element.
Die Fender-Rohre verlaufen außen an dem Hohlstrukturelement. Insbesondere sind die Fender-Rohre in einem Überlappbereich über das Hohlstrukturelement hinaus verlaufend in Richtung Boden angeordnet. Ein von dem Turm herabgelassenes Kabel kann oberhalb der Fender-Rohre aus dem Turm heraus geführt werden und in den Fender- Rohren bis hin zum unteren Auslass geführt werden. Am unteren Auslass der Fender-Rohre kann das Kabel dann freihängend oder geführt auf den Boden gelegt werden. The fender tubes run on the outside of the hollow structural element. In particular, the fender tubes are arranged in an overlapping area, extending beyond the hollow structural element in the direction of the ground. A cable lowered from the tower can be routed out of the tower above the fender tubes and routed in the fender tubes to the bottom outlet. At the lower outlet of the fender tubes, the cable can then be laid freely hanging or routed on the floor.
Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, dass Leiterholme von Leitern an der Anlande-Plattform als Grout-Leitungen genutzt werden. Solche Leiterholme sind Hohlrohre, die an der Anlande-Plattform angeordnet sind. Der Abstand der Leiterholme zum Übergangsstück ist geringer als der Abstand der Fender- Rohre. Insbesondere können die Leiterholme bis an die Fuge zwischen Hohlstrukturelement und Übergangsstück geführt werden. Über die Leiterholme kann das Grout-Material in den Ringspalt zwischen Hohlstrukturelement und Übergangsstück geleitet werden. Die Leiterholme können hierzu beispielsweise oberseitig mit Trichtern versehen sein, um das Grout-Material besonderes einfach einfüllen zu können. In addition or as an alternative, it is possible for ladder stiles on the landing platform to be used as grout lines. Such ladder stiles are hollow tubes which are arranged on the landing platform. The distance between the ladder rails and the transition piece is less than the distance between the fender tubes. In particular, the ladder rails can be guided up to the joint between the hollow structural element and the transition piece. The grout material can be fed into the annular gap between the hollow structural element and the transition piece via the ladder rails. For this purpose, the ladder rails can be provided with funnels on the top, for example, in order to be able to fill in the grout material particularly easily.
Nachfolgend wird der Gegenstand anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: The object is explained in more detail below with reference to a drawing showing exemplary embodiments. Show in the drawing:
Fig. 1 eine Windkraftanlage mit einer Windkraftanlagengründungsstruktur; 1 shows a wind turbine with a wind turbine foundation structure;
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Überlappungsbereichs; 2 shows a schematic view of an overlapping area;
Fig. 3 eine Ansicht überlappender Kabeleinführungen; Figure 3 is a view of overlapping cable entries;
Fig. 4a eine Schnittansicht durch eine Kabeldurchführung; 4a shows a sectional view through a cable bushing;
Fig. 4b eine Schnittansicht durch eine Kabeldurchführung; 4b shows a sectional view through a cable bushing;
Fig. 5 Kabeldurchführungen mit radialer Dichtung; 5 shows cable bushings with a radial seal;
Fig. 6a eine Windturbine mit herausgeführtem Kabel; 6a shows a wind turbine with a cable led out;
Fig. 6b ein Kabel auf einem Konstruktionselement; 6b shows a cable on a construction element;
Fig. 7 eine Boat-Landing Plattform; 7 shows a boat landing platform;
Fig. 8a, b Ausführungsbeispiele von Einführhilfen. Fig. 8a, b Examples of insertion aids.
Fig. 1 zeigt eine Windkraftanlage 2, welche Offshore gegründet ist. Alle hier gemachten Aussagen gelten sowohl für Offshore-Gründungsstrukturen als auch für Onshore-Gründungsstrukturen. Die Windkraftanlage 2 ist über eine Windkraftahlagengründungsstruktur in einem Meeresboden 6 gegründet. Ein Hohlstrukturelement 4 ist mit einer Einbindelänge 4a in den Meeresboden gegründet. Das Hohlstrukturelement 4 ist mit einem Transition Piece 10 verbunden, beispielsweise über eine Grout-Verbindung oder eine Slip-Joint Verbindung, die herkömmlich bekannt ist. Das Transition Piece 10 ragt über die Wasseroberfläche 8 hinaus. Fig. 1 shows a wind turbine 2, which is founded offshore. All statements made here apply to offshore foundation structures as well as to onshore foundation structures. The wind turbine 2 is founded in a seabed 6 via a wind turbine foundation structure. A hollow structural element 4 is founded in the seabed with an embedded length 4a. The hollow structural member 4 is connected to a transition piece 10, for example via a grout connection or a slip-joint connection, which is conventionally known. The transition piece 10 protrudes above the water surface 8.
An dem Transition Piece 10 ist hier beispielhaft eine Windturbine 12 angeordnet, es kann jedoch auch eine Substation, eine Umspannstation oder dergleichen vorgesehen sein. Zur Gründung des Hohlstrukturelements 4 wird dieses in den Meeresboden 6 gerammt oder vibriert A wind turbine 12 is arranged here by way of example on the transition piece 10, but a substation, a transformer station or the like can also be provided. In order to establish the hollow structural element 4 , it is rammed or vibrated into the seabed 6
Das Transition Piece 10 ist, wie in der Fig. 2 schematisch und stark vereinfacht dargestellt mit einem Überlappbereich 10b in das Hohlstrukturelement 4 eingesteckt. Das Transition Piece 10 ragt aus dem Hohlstrukturelement 4 mit einem Übergangsbereich 10a heraus. As shown schematically and greatly simplified in FIG. 2, the transition piece 10 is inserted into the hollow structural element 4 with an overlapping region 10b. The transition piece 10 protrudes from the hollow structure element 4 with a transition area 10a.
Das Hohlstrukturelement 4 ist insbesondere als Monopile gebildet. Das Höhlstrukturelement 4 hat eine Wandung 4c. Die Wandung 4c ist insbesondere aus Beton gebildet The hollow structure element 4 is formed in particular as a monopile. The hollow structure element 4 has a wall 4c. The wall 4c is formed in particular from concrete
Das Transition Piece 10 ist ebenfalls als Hohlstrukturelementgebildet und dessen Wand 10c ist bevorzugt aus Stahl gebildet. The transition piece 10 is also designed as a hollow structural element and its wall 10c is preferably made of steel.
Eine Verbindung zwischen dem Hohlstrukturelement 4 und dem Transition Piece 10 erfolgt im sogenannten Grout-Joint oder Slip-Joint. A connection between the hollow structure element 4 and the transition piece 10 takes place in the so-called grout joint or slip joint.
Beispielhaft wird hier das Grout-Joint-Verfahren vorgestellt. Die Ausführungen zu den Kabeldurchführungen gelten aber gleichermaßen für Slip-Joint Verbindungen. Beim Grout-Joint-Verfahren wird einen Ringraum (Ringspalt) 14, der in der Fig. 2 stark vergrößert dargestellt ist, zwischen dem Hohlstrukturelement 4 und dem Transition Piece 10 ein Grout (Mörtel) verfüllt. Dieses Verfahren an sich ist bekannt. The grout-joint process is presented here as an example. However, the statements on the cable bushings apply equally to slip-joint connections. In the grout-joint method, an annular space (annular gap) 14, which is shown greatly enlarged in FIG. 2, between the hollow structural element 4 and the transition piece 10 is filled with a grout (mortar). This method is known per se.
Problematisch ist jedoch bei Grout Joints als auch bei Slip Joints, wenn in dem Oberlappbereich 10b ein Kabel 16, welches im Inneren des Transition Pieces 10 von der Windturbine 12 herabgeführt wird nach außen geführt werden soll, also sowohl durch die Wand 10c des Transition Pieces 10 als auch die Wand 4c des Hohlstrukturelements 4. Hierzu sind in beiden Wänden 4c, 10c Kabeldurchführungen vorzusehen. Diese müssen zueinander ausgerichtet sein und dieHowever, there is a problem with grout joints and slip joints if a cable 16, which is routed down from the wind turbine 12 inside the transition piece 10, is to be routed to the outside in the upper lap area 10b, i.e. through the wall 10c of the transition piece 10 and the wall 4c of the hollow structural element 4. For this purpose, cable bushings are to be provided in both walls 4c, 10c. These must be aligned with each other and the
Hohlstrukturelemente 4, 10 dürfen nicht gegeneinander verdreht sein. Außerdem darf im Falle einer Grout Verbindung das Grout Material nicht aus den Kabeldurchführungen austreten. Hollow structure elements 4, 10 must not be rotated in relation to one another. In addition, in the case of a grout connection, the grout material must not leak out of the cable bushings.
Durch geeignete Maßnahmen wie beispielsweise Einführhilfen, Ausrichthilfen oder dergleichen kann eine Ausrichtung der Hohlstrukturelemente 4, 10 zueinander erfolgen. Suitable measures such as insertion aids, alignment aids or the like can align the hollow structural elements 4, 10 with one another.
Zur Durchführung des Kabels 16 sind die Kabeldurchführungen überlappend zueinander ausgerichtet, wie in der Fig. 3 dargestellt ist. In der Fig. 3 ist zu erkennen, dass das Transition Piece 10 in das Hohlstrukturelement 4 eingesteckt ist. Bodenseitig des Transition Pieces 10 ist dieses an nach innen weisenden Anschlägen 18 in dem Hohlstrukturelement 4 gelagert. Das Hohlstrukturelement 4 ist zum Transition Piece 10 so ausgerichtet, dass die Kabeldurchführungen 20a, 20b einander überlappen. To guide the cable 16 through, the cable bushings are aligned so that they overlap with one another, as shown in FIG. 3 . It can be seen in FIG. 3 that the transition piece 10 is inserted into the hollow structural element 4 . On the bottom side of the transition piece 10 , this is mounted in the hollow structural element 4 on stops 18 pointing inwards. The hollow structural element 4 is aligned with the transition piece 10 in such a way that the cable bushings 20a, 20b overlap.
Die Kabeldurchführung 20a an dem Transition Piece 10 durchbricht die Wand 10c. Die Kabeldurchführung 20b an dem Hohlstrukturelement 4 durchbricht die Wand 4c. The cable bushing 20a on the transition piece 10 breaks through the wall 10c. The cable bushing 20b on the hollow structural element 4 breaks through the wall 4c.
Die Kabeldurchführung 20a an dem Transition Piece 10 kann in Längsrichtung versetzt zu der Kabeldurchführung 20b des Hohlstrukturelements 4 sein. Dieser Versatz ist jedoch bevorzugt kleiner als ein Radius zumindest einer derThe cable bushing 20a on the transition piece 10 can be offset in the longitudinal direction with respect to the cable bushing 20b of the hollow structural element 4 . This However, offset is preferably smaller than a radius of at least one of
Kabeldurchführungen 20a, b, jedenfalls kleiner als der Durchmesser der kleinsten der Kabeldurchführungen 20a, b. Cable bushings 20a, b, in any case smaller than the diameter of the smallest of the cable bushings 20a, b.
Die Kabeldurchführungen 20a, b sind in ihrer Winkelposition zur Längsachse von Hohlstrukturelement 4 und Transition Piece 10 zueinander ausgerichtet. Das Kabel 16 kann durch die Kabeldurchführungen 20a, b durchgeführt werden. The cable bushings 20a, b are aligned with one another in their angular position relative to the longitudinal axis of the hollow structural element 4 and the transition piece 10 . The cable 16 can be passed through the cable bushings 20a, b.
Eine solche Kabeldurchführung ist in der Fig. 4a dargestellt. Hierbei ist das Transition Piece 10 in das Hohlstrukturelement 4 eingesteckt und liegt auf den Anschlägen 18, die radial nach innen weisen auf. Das Kabel 16 wird innerhalb des Transition Pieces 10 in den Überlappbereich 10b geführt. Im Überlappbereich 10b liegen die Kabeldurchführungen 20a, b ausgerichtet zueinander, sodass das Kabel 16 durch die beiden Wände 4c, 10c hindurchgeführt werden kann. Such a cable bushing is shown in FIG. 4a. In this case, the transition piece 10 is inserted into the hollow structural element 4 and lies on the stops 18 which point radially inward. The cable 16 is guided within the transition piece 10 into the overlapping area 10b. In the overlapping area 10b, the cable bushings 20a, b are aligned with one another, so that the cable 16 can be passed through the two walls 4c, 10c.
Wie eingangs bereits erläutert, wird der Ringraum 14 im Falle einer Grout- Verbindung mit Füllmaterial 22 gefüllt Das Füllmaterial 22 wird in den Ringraum 14 eingebracht, nachdem das Transition Piece 10 in das Hohlstrukturelement 4 eingesteckt wurde. As already explained at the outset, the annular space 14 is filled with filling material 22 in the case of a grout connection. The filling material 22 is introduced into the annular space 14 after the transition piece 10 has been inserted into the hollow structural element 4 .
Um nun zu verhindern, dass der Füllmaterial 22 an den Kabeldurchführungen 20a, b austreten kann, wird eine umlaufende Dichtung 24 vorgeschlagen. Die Dichtung 24 ist umlaufend im Ringraum 14 angeordnet und dichtet den Ringraum 14 vertikal ab. In order to prevent the filling material 22 from escaping at the cable bushings 20a, b, a circumferential seal 24 is proposed. The seal 24 is arranged circumferentially in the annular space 14 and seals the annular space 14 vertically.
Eine weitere Kabeldurchführung ist in der Fig. 4b dargestellt. Hierbei ist das Hohlstrukturelement 4 in das Transition Piece 10 eingesteckt und liegt auf den Anschlägen 18, die radial nach außen weisen auf. Another cable bushing is shown in FIG. 4b. Here, the hollow structural element 4 is inserted into the transition piece 10 and lies on the stops 18, which point radially outwards.
Im Gegensatz zu Fig. 3 und 4a ist das Transition Piece 10 bodenseitig an radial nach außen weisenden Anschlägen 18 an dem Hohlstrukturelement 4 gelagert. Das Hohlstrukturelement 4 ist zum Transition Piece 10 so ausgerichtet, dass dieIn contrast to FIGS. 3 and 4a, the transition piece 10 is mounted on the bottom on the hollow structural element 4 on stops 18 pointing radially outwards. That Hollow structural element 4 is aligned with the transition piece 10 so that the
Kabeldurchführungen 20a, 20b einander überlappen. Cable bushings 20a, 20b overlap each other.
Die Kabeldurchführung 20a an dem Transition Piece 10 durchbricht die Wand 10c. Die Kabeldurchführung 20b an dem Hohlstrukturelement 4 durchbricht die Wand 4c. The cable bushing 20a on the transition piece 10 breaks through the wall 10c. The cable bushing 20b on the hollow structural element 4 breaks through the wall 4c.
Die Kabeldurchführung 20a an dem Transition Piece 10 kann in Längsrichtung versetzt zu der Kabeldurchführung 20b des Hohlstrukturelements 4 sein. Dieser Versatz ist jedoch anders als bei Fig. 4a so, dass die Kabeldurchführung 20b unterhalb der Kabeldurchführung 20a liegt. The cable bushing 20a on the transition piece 10 can be offset in the longitudinal direction with respect to the cable bushing 20b of the hollow structural element 4 . However, unlike in FIG. 4a, this offset is such that the cable bushing 20b lies below the cable bushing 20a.
Wie eingangs bereits erläutert, wird der Ringraum 14 im Falle einer Grout- Verbindung mit Füllmaterial 22 gefüllt. Das Füllmaterial 22 wird in den Ringraum 14 eingebracht, nachdem das Hohlstrukturelement 4 in das Transition Piece 10 eingesteckt wurde. As already explained at the outset, the annular space 14 is filled with filling material 22 in the case of a grout connection. The filling material 22 is introduced into the annular space 14 after the hollow structural element 4 has been inserted into the transition piece 10 .
Eine weitere Möglichkeit einer Abdichtung der Kabeldurchführungen 20a, 20b ist in Fig. 5 gezeigt. Auch hier ist wiederum das Transition Piece 10 in dasA further possibility of sealing the cable bushings 20a, 20b is shown in FIG. Again, the transition piece 10 is in this
Hohlstrukturelement 4 eingesteckt und die Kabeldurchführungen 20a, 20b überlappen einander. In Fig. 5 ist eine vollständige Überlappung gezeigt. Radial umlaufend um die Kabeldurchführung 20a, 20b herum ist in dem Ringraum 14 eine Dichtung 24 vorgesehen. Die Dichtung 24 verläuft somit nicht horizontal umlaufend indem Ringraum 14, sondern radial umlaufend um die Kabeldurchführungen 20a, b. Auch eine solche Dichtung 22 verhindert das Eindringen von Füllmaterial 22 in die Kabeldurchführung 20a, b. Inserted hollow structural element 4 and the cable bushings 20a, 20b overlap. In Fig. 5 a complete overlap is shown. A seal 24 is provided in the annular space 14 radially surrounding the cable bushing 20a, 20b. The seal 24 thus does not run horizontally around the annular space 14, but instead runs radially around the cable bushings 20a, b. Such a seal 22 also prevents filling material 22 from penetrating into the cable bushing 20a, b.
Eine weitere Möglichkeit, das Kabel vor Beschädigung zu schützen, ist in der Fig. 6a gezeigt. Hier ist zu erkennen, dass das Hohlstrukturelement 4 mit einem Kolkschutz 26 am Meeresboden 6 versehen ist. Der Kolkschutz 26 ist vollständig umlaufend am •Meeresboden 6 um das Hohlstrukturelement 4 gelegt. Das Kabel 16 ist in der gezeigten Art und Weise durch die Kabeldurchführung 20a, b aus der Windkraftanlage 2 herausgeführt. Um zu verhindern, dass die freie Kabellänge außerhalb der Windkraftanlage 2 zu lang wird und somit das Kabel 16 aufgrund von Strömungen mechanisch zu sehr belastet wird, wird ein keilförmiges Konstruktionselement 28 vorgeschlagen. A further possibility of protecting the cable from damage is shown in FIG. 6a. It can be seen here that the hollow structure element 4 is provided with a scour protection 26 on the seabed 6 . The scour protection 26 is placed around the hollow structural element 4 all the way around on the sea floor 6 . The cable 16 is in the manner shown through the cable bushing 20a, b from the wind turbine 2 led out. A wedge-shaped construction element 28 is proposed in order to prevent the free length of cable outside the wind turbine 2 from becoming too long and thus the cable 16 being subjected to excessive mechanical stress due to currents.
Das Konstruktionselement 28 ist nur in einem Winkelabschnitt um die Windkraftanlage 2 herum angeordnet, anders als der Kolkschutz 26, der vollständig umlaufend ist. Das Konstruktionselement 28 ist derart, dass es radial zur Windkraftanlage 2 mit größer werdendem Radius eine geringere Aufbauhöhe hat. Durch dieses Keilförmigkeit kann das Kabel 16 in einer größeren Höhe vom Meeresboden 6 weg aufgenommen werden und mechanisch stabilisiert zum Meeresboden 6 geführt werden. The structural element 28 is only arranged in an angular section around the wind turbine 2, unlike the scour protection 26, which is completely circumferential. The structural element 28 is such that it has a lower construction height radially to the wind turbine 2 with an increasing radius. As a result of this wedge shape, the cable 16 can be picked up away from the seabed 6 at a greater height and guided to the seabed 6 in a mechanically stabilized manner.
Fig. 6b zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Konstruktionselement 28. Umlaufend um das Hohlstrukturelement 4 ist der Kolkschutz 26. In nur einem begrenzten Winkelabschnitt um das Hohlstrukturelement 4 herum ist das Konstruktionselement 28 vorgesehen. Auf der vom Meeresboden 6 wegweisenden Oberfläche des Konstruktionselements 28 kann eine Nut 28a vorgesehen sein. Die Nut 28a kann auch als Ausnehmung oder dergleichen bezeichnet werden. In diese Nut 28a kann das Kabel 16 eingelegt werden, so dass es auf dem Konstruktionselement 28 fixiert ist und insbesondere durch Meeresströmungen nicht von dem Konstruktionselement 28 heruntergedrückt werden kann. Das Konstruktionselement 28 mit all seinen Merkmalen kann unabhängig erfinderisch sein und mit allen hier beschriebenen Merkmalen frei kombiniert werden. 6b shows a schematic plan view of a structural element 28. The scour protection 26 is all around the hollow structural element 4. The structural element 28 is provided in only a limited angular section around the hollow structural element 4. FIG. A groove 28a can be provided on the surface of the construction element 28 facing away from the seabed 6 . The groove 28a can also be referred to as a recess or the like. The cable 16 can be inserted into this groove 28a so that it is fixed on the structural element 28 and cannot be pushed down from the structural element 28 in particular by sea currents. The construction element 28 with all its features can be independently inventive and freely combined with all the features described here.
Ein weiterer unabhängiger Aspekt der- Erfindung, der mit allen hier beschriebenen Aspekten kombiniert werden kann, jedoch der auch eigenständig erfinderisch sein kann, ist in der Fig. 7 gezeigt. An dem Transition Piece 10 kann eine Boat-Landing- Plattform 30 angeordnet sein. Die Boat-Landing-Plattform 30 ist oberhalb der Wasseroberfläche 8. An der Boat-Landing-Plattform 30 sind eine Leiter 32 und Fender-Rohre 34 angeordnet. Die Leiter 32 kann unmittelbar an der Plattform 30 befestigt sein. An der Leiter können Holme 32a als Rohre vorgesehen sein. Auf einer Seite des Holms 32a kann dieser eine trichterförmige Öffnung 32b aufweisen. Diese trichterförmige Öffnung kann zum Aufnehmen von Füllmaterial 22 gebildet sein. Durch den Holm 32a kann Füllmaterial 22 bis hin zum Ringspalt 14 geführt werden. Der Holm 32a kann so geformt sein, dass seine untere Öffnung 32c in den Ringspalt 14 hinein oder auf den Ringspalt 14 weisend geformt ist. Dadurch kann Füllmaterial 22 über den Holm 32a in den Ringspalt 14 zur Bildung einer Grout-Verbindung eingefüllt werden kann. Another independent aspect of the invention, which can be combined with all of the aspects described here, but which can also be independently inventive, is shown in FIG. A boat landing platform 30 can be arranged on the transition piece 10 . The boat landing platform 30 is above the water surface 8. A ladder 32 and fender tubes 34 are arranged on the boat landing platform 30. The ladder 32 can be attached directly to the platform 30 be attached. Rails 32a can be provided as tubes on the ladder. The spar 32a can have a funnel-shaped opening 32b on one side. This funnel-shaped opening can be formed to receive filling material 22 . Filling material 22 can be guided through the spar 32a as far as the annular gap 14 . The spar 32a can be shaped in such a way that its lower opening 32c is shaped into the annular gap 14 or towards the annular gap 14 . As a result, filling material 22 can be filled into annular gap 14 via spar 32a in order to form a grout connection.
Alternativ oder kumulativ zur Kabelführung mit den Kabeldurchführungen 20a, b kann das Kabel 16. auch innerhalb des Fender-Rohres 34 geführt sein. Das Fender- Rohr 34 ist bevorzugt unmittelbar an dem Transition Piece 10 befestigt. Das Fender- Rohr kann von der Boat-Landing-Plattform bis unter die Wasseroberfläche 8 geführt sein. Das Fender-Rohr 34 kann in einem Abstand 34a von dem Transition Piece 10 angeordnet sein, wobei dieser Abstand 34a größer ist, als die Differenz des Radius zwischen dem Hohlstrukturelement 4 und dem Transition Piece 10. Um das Fender- Rohr 34 an dem Hohlstrukturelement 4 vorbeizuführen, ist dieses weiter von dem Transition Piece 10 beabstandet, als der Radius des Hohlstrukturelements 4 größer ist als der Radius des Transition Pieces 10. Alternatively or in addition to the cable routing with the cable bushings 20a, b, the cable 16 can also be routed within the fender tube 34. The fender tube 34 is preferably attached directly to the transition piece 10 . The fender tube can be guided from the boat landing platform to below the water surface 8. The fender tube 34 can be arranged at a distance 34a from the transition piece 10, this distance 34a being greater than the difference in the radius between the hollow structural element 4 and the transition piece 10. Around the fender tube 34 on the hollow structural element 4 lead past, this is further away from the transition piece 10 than the radius of the hollow structure element 4 is greater than the radius of the transition piece 10.
Fig. 8a zeigt eine mögliche Einführhilfe. An dem Transition Piece 10 ist bodenseitig ein radial nach außen weisender Vorsprung 40 vorgesehen. An einer Stirnkante 4d des Hohlstrukturelements 4 ist eine Ausrichthilfe 42 vorgesehen. Die Ausrichthilfe 42 kann so geformt sein, dass sie sich von der Stirnkante 4d wegweisen verjüngt. Auch kann die Ausrichthilfe eine Nut aufweisen, in welche der Vorsprung 40 eingreifenkann, wie im mittleren Bild zu erkennen ist. 8a shows a possible insertion aid. A projection 40 pointing radially outwards is provided on the bottom side of the transition piece 10 . An alignment aid 42 is provided on a front edge 4d of the hollow structure element 4 . The alignment aid 42 can be shaped in such a way that it tapers away from the front edge 4d. The alignment aid can also have a groove into which the projection 40 can engage, as can be seen in the middle image.
Im Bereich des Anschlags 18 kann radial nach innen weisend eine Aufnahme 44 an der inneren Mantelfläche des Hohlstrukturelements 4 angeordnet sein. In dieser Aufnahme kann im gefügten Zustand, wie im rechten Bild zu erkennen ist, der Vorsprung 40 liegen. Hierdurch wird eine Winkelausrichtung zwischen Hohlstrukturelement 4 und Transition Piece 10 sichergestellt. In the area of the stop 18 , a receptacle 44 can be arranged on the inner lateral surface of the hollow structural element 4 , pointing radially inwards. In this recording, in the joined state, as can be seen in the right picture, the Projection 40 lie. This ensures an angular alignment between the hollow structure element 4 and the transition piece 10 .
In Fig. 8a ist links ein Querschnitt durch Transition Piece 10 und Hohlstrukturelement 4 einerseits im nicht gefügten und andererseits im gefügten Zustand gezeigt Rechts sind die einzelnen Schritte des Fügens von links nach rechts dargestellt. 8a on the left shows a cross section through transition piece 10 and hollow structure element 4 on the one hand in the non-joined state and on the other hand in the joined state. On the right the individual steps of joining are shown from left to right.
In Fig 8b sind Aufnahme 44 und Vorsprung 42 entsprechend Fig. 8a gebildet Diese dienen zur winkelrichtigen Ausrichtung zwischen Transition Piece 10 und Hohlstrukturelement 4. In FIG. 8b, the receptacle 44 and the projection 42 are formed in accordance with FIG. 8a. These serve to align the transition piece 10 and the hollow structure element 4 at the correct angle.
Im Unterschied zu Fig. 8a ist die Einführhilfe an einer äußeren Mantelfläche des Transition Pieces 10 gebildet. Ein stabförmiges Element 50 kann in einem radialen Abstand zur äußeren Mantelfläche des Transition Pieces 10, sich in Längsrichtung des Transition Pieces 10 hin zum Boden des Transition Pieces 10 erstrecken. In contrast to FIG. 8 a , the insertion aid is formed on an outer lateral surface of the transition piece 10 . A rod-shaped element 50 can extend in the longitudinal direction of the transition piece 10 towards the bottom of the transition piece 10 at a radial distance from the outer lateral surface of the transition piece 10 .
Hierzu korrespondierend kann an dem Hohlstrukturelement 4 an der stirnseitigen Kante 4d eine Aufnahme 52 vorgesehen sein. Die Aufnahme 52 kann sich von der stirnseitigen Kante 4d in Längsrichtung des Hohlstrukturelements 4 erstrecken und eine Nut oder Öffnung aufweisen. In diese Nut oder Öffnung kann beim Einführen das stabförmige Element 50 eingreifen, so dass das Transition Piece 10 in das . Correspondingly, a receptacle 52 can be provided on the hollow structure element 4 on the front edge 4d. The receptacle 52 can extend from the front edge 4d in the longitudinal direction of the hollow structural element 4 and have a groove or opening. In this groove or opening, the rod-shaped element 50 can engage during insertion, so that the transition piece 10 in the.
Hohlstrukturelement 4 eingeführt werden kann. Die Aufnahme 52 kann dabei z.B. eine Hülse oder ein Rohr sein, welche das stabförmige Element 50 aufnehmen. Die Aufnahme 52 kann eine sich radial weitende Öffnung aufweisen, um ein Einführen des stabförmigen Elements 50 zu begünstigen. Wenn das stabförmige Element 50 in die Aufnahme 52 eingesteckt ist, ist durch die Aufnahme 52 die radiale Position zwischen Transition Piece 10 und Hohlstrukturelement 4 definiert. Hierdurch können diese beiden Elemente zueinander ausgerichtet werden und insbesondere deren Längsachsen zueinander ausgerichtet werden, insbesondere im Wesentlichen kollinear zueinander ausgerichtet werden. Bezugszeichenliste Hollow structural element 4 can be introduced. The receptacle 52 can be a sleeve or a tube, for example, which accommodates the rod-shaped element 50 . The receptacle 52 can have a radially widening opening in order to facilitate insertion of the rod-shaped element 50 . When the rod-shaped element 50 is inserted into the receptacle 52, the radial position between the transition piece 10 and the hollow structural element 4 is defined by the receptacle 52. As a result, these two elements can be aligned with one another and, in particular, their longitudinal axes can be aligned with one another, in particular aligned essentially collinearly with one another. Reference List
2 Windkraftanlage 2 wind turbine
4 Hohlstrukturelement 4 hollow structural element
4a Einbindelänge 4a binding length
4b herausragende Länge 4b outstanding length
4c Wandung 4c wall
4d stirnseitige Kante 4d face edge
6 Meeresboden 6 seabed
8 Wasseroberfläche 8 water surface
10 Transition Piece 10 transition piece
10a Übergangsbereich 10a transition area
10b Überlappbereich 10b overlap area
10c Wandung 10c wall
14 Ringraum 14 annulus
16 Kabel 16 cables
18 Anschlag 18 stop
20a, b Kabeldurchführung 20a, b cable bushing
22 Füllmaterial 22 filler
24 Dichtung 24 seal
26 Kolkschutz 26 scour protection
28 Konstruktionselement 28 construction element
28a Nut 28a groove
30 Landungsplattform 30 landing platform
32 Leiter 32 conductors
32a Holm 32a Holm
32b Öffnung 32b opening
32c Öffnung 32c opening
34 Fender-Rohr 34 fender tube
40 Vorsprung 42 Ausrichthilfe 44 Aufnahme 50 stabförmiges Element 52 Aufnahme 40 lead 42 alignment aid 44 receptacle 50 rod-shaped element 52 receptacle

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Windkraftanlagengründungsstruktur umfassend, ein Hohlstrukturelement mit einer sich in Längsrichtung erstreckenden, umlaufenden Wandung, wobei in der Wandung eine die Wandung durchbrechende erste Kabeldurchführung angeordnet ist, ein Übergangsstück mit einem Überlappbereich der in das Hohlstrukturelements ragt und einem Übergangsbereich der stirnseitig aus dem Hohlstrukturelement heraus ragt und einer sich in Längsrichtung erstreckenden, umlaufenden Wandung, wobei im Überlappbereich in der Wandung eine die Wandung durchbrechende zweite Kabeldurchführung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Kabeldurchführung im montierten Zustand von Hohlstrukturelement und Übergangsstück zumindest teilweise überlappend aneinander anliegen. P a t e n t claims 1. Wind power plant foundation structure comprising, a hollow structural element with a circumferential wall extending in the longitudinal direction, wherein a first cable bushing that breaks through the wall is arranged in the wall, a transition piece with an overlap area that protrudes into the hollow structural element and a transition area that protrudes at the front protruding from the hollow structural element and a circumferential wall extending in the longitudinal direction, with a second cable bushing breaking through the wall being arranged in the overlapping area in the wall, characterized in that the first and the second cable bushing in the assembled state of the hollow structural element and transition piece at least partially overlap one another issue.
2. Windkraftanlagengründungsstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kabel aus dem Inneren des Übergangsstücks durch die ersten und die zweite Kabeldurchführung geführt ist. 2. A wind turbine foundation structure according to any one of the preceding claims, characterized in that a cable is routed from inside the transition piece through the first and second cable bushings.
3. Windkraftanlagengründungsstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabeldurchführung des Hohlstrukturelements im Einbauzustand zwischen 1.0m und 5m bevorzugt zwischen 1,5m und 3,5m oberhalb des3. Wind turbine foundation structure according to one of the preceding claims, characterized in that the cable bushing of the hollow structural element in the installed state between 1.0m and 5m, preferably between 1.5m and 3.5m above the
Seebodens liegt Seeboden lies
4. Windkraftanlagengründungsstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Ringraum zwischen der inneren Mantelfläche des Hohlstrukturelements und der äußeren Mantelfläche des Übergangsstücks eine an den Mantelflächen anliegende Dichtung umlaufend angeordnet ist, insbesondere dass in Längsrichtung des Hohlstrukturelements eine Dichtung oberhalb und/oder eine Dichtung unterhalb der Kabeldurchführung angeordnet ist. 4. Wind turbine foundation structure according to one of the preceding claims, characterized in that in an annular space between the inner lateral surface of the hollow structural element and the outer lateral surface of the transition piece, a seal lying against the lateral surfaces is arranged circumferentially, in particular that in the longitudinal direction of the hollow structural element a seal is above and/or a seal is arranged below the cable bushing.
5. Windkraftanlagengründungsstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Ringraum zwischen der inneren Mantelfläche des Hohlstrukturelements und der äußeren Mantelfläche des Übergangsstücks in einem radialen Abstand zu den Kabeldurchführungen eine um die5. Wind turbine foundation structure according to one of the preceding claims, characterized in that in an annular space between the inner surface of the hollow structural element and the outer surface of the transition piece at a radial distance from the cable bushings around the
Kabeldurchführungen laufende Dichtung angeordnet ist, insbesondere dass die Dichtung die Kabeldurchführung kreisförmig oder elliptisch umschließt. Cable bushings ongoing seal is arranged, in particular that the seal encloses the cable bushing in a circular or elliptical manner.
6. Windkraftanlagengründungsstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 6. Wind turbine foundation structure according to one of the preceding claims, characterized in that
- dass die Dichtung expandierbar ist, derart, dass das Volumen der Dichtung nach der Montage von Hohlstrukturelement und Übergangsstück vergrößerbar ist, insbesondere dass die Dichtung pneumatisch oder hydraulisch mit einem Füllmaterial beaufschlagt ist. - That the seal is expandable in such a way that the volume of the seal can be increased after the assembly of the hollow structural element and transition piece, in particular that the seal is loaded pneumatically or hydraulically with a filling material.
7. Windkraftanlagengründungsstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass der Mittelpunkt der Kabeleinführung des Hohlstrukturelements in Längsrichtung des Hohlstrukturelements versetzt zum Mittelpunkt der Kabeleinführung des Übergangsstücks ist, wobei der Abstand der Mittelpunkte kleiner als ein Öffnungsradius zumindest einer der Kabeleinführungen ist. 7. Wind turbine foundation structure according to one of the preceding claims, characterized in that the center point of the cable entry of the hollow structural element is offset in the longitudinal direction of the hollow structural element to the center point of the cable entry point of the transition piece, the distance between the center points being smaller than an opening radius of at least one of the cable entries.
8. Windkraftanlagengründungsstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringraum zwischen dem Hohlstrukturelement und dem Übergangsstück zumindest teilweise vergrautet ist, wobei eine Oberkante der Groutverbindung in Längsrichtung des Hohlstrukturelements unterhalb zumindest einer Unterkante einer der Kabeldurchführungen ist. 8. Wind turbine foundation structure according to one of the preceding claims, characterized in that the annular space between the hollow structural element and the transition piece is at least partially greyed, with an upper edge of the grout connection being below at least a lower edge of one of the cable bushings in the longitudinal direction of the hollow structural element.
9. Windkraftanlagengründungsstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer oberen stirnseitigen Kante des Hohlstrukturelements angeordnete Einführhilfen mit an einer unteren stirnseitigen Kante des Übergangsstücks angeordneten Einführhilfen Zusammenwirken, derart, dass eine relative Ausrichtung der Azimutwinkel von Hohlstrukturelement und Übergangsstück definiert ist. 9. Wind turbine foundation structure according to one of the preceding claims, characterized in that insertion aids arranged on an upper front edge of the hollow structural element interact with insertion aids arranged on a lower front edge of the transition piece in such a way that a relative orientation of the azimuth angle of the hollow structural element and transition piece is defined.
10. Windkraftanlagengründungsstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführhilfen ineinandergreifende, radial nach innen und radial nach außen ragende Vorsprünge und Ausnehmungen sind. 10. Wind turbine foundation structure according to one of the preceding claims, characterized in that the insertion aids are interlocking projections and recesses projecting radially inwards and radially outwards.
11. Windkraftanlagengründungsstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem radialen Abstand zu dem Hohlstrukturelement ein keilförmiges Konstruktionselement angeordnet ist, wobei sich das Konstruktionselement weg vom Hohlstrukturelement verjüngt, 11. Wind turbine foundation structure according to one of the preceding claims, characterized in that a wedge-shaped structural element is arranged at a radial distance from the hollow structural element, the structural element tapering away from the hollow structural element,
12. Windkraftanlagengründungsstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Oberfläche des Konstruktionselements eine in radialer Richtung verlaufende Vertiefung zur Aufnahme des Kabels angeordnet ist 12. Wind turbine foundation structure according to one of the preceding claims, characterized in that a recess running in the radial direction for receiving the cable is arranged on a surface of the structural element
13. Windkraftanlagengründungsstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der inneren Mantelfläche der Wandung in einem Endbereich des Hohlstrukturelements ein radial nach innen weisenderAnschlag gebildet ist. 14. Windkraftanlagengründungsstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlstrukturelement hohlzylindrisch ist 15. Windkraftanlagengründungsstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlstrukturelement zumindest in Teilen aus einem mineralischen13. Wind turbine foundation structure according to one of the preceding claims, characterized in that a radially inward-pointing stop is formed on the inner lateral surface of the wall in an end region of the hollow structural element. 14. Wind turbine foundation structure according to one of the preceding claims, characterized in that the hollow structural element is hollow-cylindrical 15. Wind turbine foundation structure according to one of the preceding claims, characterized in that the hollow structural element consists at least in parts of a mineral
Baustoff geformt ist und/oder dass der Baustoff zumindest in T eilen Zement enthält, und/oder dass der Wasserzementwert (w/z) des Baustoffs kleiner 0,45 ist insbesondere kleiner 0,35 oder kleiner 0,3 ist, und/oder dass der Baustoff eine Festigkeitsklasse von zumindest C40/50, bevorzugtbuilding material is shaped and/or that the building material contains at least some cement and/or that the water/cement ratio (w/c) of the building material is less than 0.45, in particular less than 0.35 or less than 0.3, and/or that the building material has a strength class of at least C40/50
C70/80, insbesondere C100/115 nach EN 206 und EN 1992 aufweist und/oder dass der Baustoff einen Porengehalt (Luftporen) von weniger als 5%, bevorzugt weniger als 3%, insbesondere weniger als 2% aufweist, und/oder dass der Baustoff einen Zementgehalt von zumindest 350kg/m3, bevorzugt mehr als 450kg/m3, insbesondere mehr als 550 kg/m3 , insbesondere von bis zuC70/80, in particular C100/115 according to EN 206 and EN 1992 and/or that the building material has a pore content (air pores) of less than 5%, preferably less than 3%, in particular less than 2%, and/or that the Building material has a cement content of at least 350 kg/m 3 , preferably more than 450 kg/m 3 , in particular more than 550 kg/m 3 , in particular up to
600lg/m3, aufweist und/oder dass der Baustoff bei einer Quecksilberdruckporosimetrischen Messung eine Porosität P28d kleiner 12 vol %, insbesondere kleiner 10 Vol% und P90d kleiner 10 Vol %, insbesondere kleiner 8 vol% ist 16. Windkraftanlagengründungsstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung mechanisch vorgespannt, ist, insbesondere mit einer Vorspannkraft von mehr als 5%, insbesondere mehr als 15% der Druckfestigkeit der Wandung, wobei die Vorspannkraft vorzugsweise in Längsrichtung aufgebracht wird. 600lg/m 3 , and/or that the building material has a porosity P 28d less than 12 vol%, in particular less than 10 vol% and P 90d less than 10 vol%, in particular less than 8 vol% in a mercury pressure porosimetric measurement preceding claims, characterized in that that the wall is mechanically prestressed, in particular with a prestressing force of more than 5%, in particular more than 15% of the compressive strength of the wall, the prestressing force preferably being applied in the longitudinal direction.
17. Windkraftanlagengründungsstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Baustoff metallisch armiert ist. und/oder dass die Armierung (bei 98% aller Messstellen) nicht weniger als 26mm bevorzugt nicht weniger als 40mm Betondeckung aufweist und/oder dass der Baustoff mit ferritisch nichtrostenden Betonstahl armiert ist, deren Chromgehalt 18M% nicht überschreitet und ggf Molybdänbestanteile aufweisen und/oder dass der Baustoff mit austenitisch nichtrostenden Betonstahl, welcher mind 5% insbesondere mit 8% bis zu 14M% Nickel und mit 12M%-22M% insbesondere 15% - 20% Chrom enthält, armiert ist, und/oder dass der Baustoff mit ferritisch-austenitisch nichtrostenden Betonstahl, welcher mind 18M% Chrom und 2%-8% Nickel und ggf Molybdän enthält, armiert ist. 17. Wind turbine foundation structure according to one of the preceding claims, characterized in that the building material is metallically reinforced. and/or that the reinforcement (at 98% of all measuring points) has a concrete cover of not less than 26mm, preferably not less than 40mm and/or that the building material is reinforced with ferritic stainless steel reinforcement, the chromium content of which does not exceed 18M% and possibly contain molybdenum components and/or that the building material is reinforced with austenitic stainless reinforcing steel, which contains at least 5%, in particular with 8% up to 14M% nickel and with 12M%-22M%, in particular 15% - 20% chromium, and/or that the building material is reinforced with ferritic-austenitic reinforced with stainless steel reinforcement containing at least 18M% chromium and 2%-8% nickel and possibly molybdenum.
18. Windkraftanlagengründungsstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, ' dass die oberseitige Stirnfläche des Hohlstrukturelements metallisch verstärkt ist, insbesondere dass eine metallische Armierung aus der oberseitigen Stirnfläche heraus ragt, insbesondere vollständig umlaufend aus der oberseitigen Stirnfläche heraus ragt und/oder dass die Dichte der Armierung in einem Endbereich des Hohlstrukturelements an dessen oberseitigen und/oder unterseitigen Stirnfläche größer ist als in einem Mittenbereich des Hohlstrukturelements. 18. Wind turbine foundation structure according to one of the preceding claims, characterized in that the upper end face of the hollow structural element is metallically reinforced, in particular that a metallic reinforcement protrudes from the upper end face, in particular protrudes completely circumferentially from the upper end face and/or that the density the reinforcement in an end region of the hollow structure element is larger on its upper and/or lower end face than in a central region of the hollow structure element.
19. Windkraftanlagengründungsstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der äußeren Mantelfläche der Wandung in einem Endbereich des19. Wind turbine foundation structure according to one of the preceding claims, characterized in that that on the outer surface of the wall in an end area of the
Hohlstrukturelements ein radial nach außen weisender Kragen gebildet ist 20. Windkraftanlagengründungsstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Baustoff versiegelt ist, insbesondere mit einer Dichtungsfolie. Hollow structural element is formed a collar pointing radially outwards 20. Wind turbine foundation structure according to one of the preceding claims, characterized in that the building material is sealed, in particular with a sealing film.
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